袁 媛

（西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）

与传统金属材料比较分析，复合材料具有其自身的独特优势，即比强与比模较高、耐疲劳、耐腐蚀，且具备向异性与可扩展性等，其在推动航空航天设备轻量化与高性能提升等方面发挥着重要作用。复合材料的应用势必会与金属异质材料相衔接，尤其是在航空领域中，翼梁缘条、桁条等存在复合材料于金属件的相互连接[1]。传统复合材料和金属之间的连接有机械连接、胶接、混合连接三种工艺。其中机械连接对于环境的适应能力非常强，且具备较好的可靠性，但是其孔边应力太过集中，重量也太大。胶接技术能够切实实现不同性质材料的连接，而且其质量较轻、应力分布比较均匀，还具有良好的耐疲劳性。但是，同时也具备一定的缺陷，即力学性能太过分散，难以适应湿热环境，可靠性明显不足等。而混合连接能够有效避免其两者的不足，并将其优点充分发挥出来，可紧固件的利用在一定程度上提高了成本，加大了质量，从而使得复合材料所具备的减重优势被抵消[2]。

1 ANSYS复合材料单元

1.1 复合材料单元

复合材料结构理论主要包含等效单层二维理论、分层理论、三维理论，其中，有限单元与之相对应，包括层合单元、多层单元、三维固体单元。其中，层合单元在结构厚度材料性能变化的影响下，实现了等效均衡，并进一步实现了有限元模型的简化，其一般用于复合材料结构振动与屈曲分析。多层单元的每层材料铺层都会被处理成二维层，以此仿真模拟。……