张峻瑞,郑锡涛,*,袁林,钟贵勇,李国琛

1.西北工业大学 航空学院,西安 710072

2.西北工业大学 飞行器复合材料研究所,西安 710072

3.中航工业成都飞机设计研究所,成都 610041

随着复合材料在航空结构上的广泛应用,金属与复合材料混合多钉连接成为航空结构最常见的一种连接形式,飞行器结构破坏的60%～80%情况发生在连接处。当机械连接结构破坏时,最常出现的失效形式是连接接头的疲劳破坏。

前期研究表明,因为复合材料本身为各向异性,且存在分散性大、抗冲击损伤容限低等缺点,造成其疲劳特性与金属疲劳特性差别较大,因此适用于金属材料疲劳分析的方法通常不适用于复合材料的疲劳分析,也不完全适用于混合多钉连接结构。在交变载荷的作用下,复合材料的损伤不断累积,复合材料的疲劳易发生“突然死亡”现象,即疲劳失效前,宏观上没有明显征兆。

混合多钉连接结构的疲劳寿命受多方面因素影响,由于连接结构的破坏模式多样,因此在对构件进行寿命预测时,应按照材料特性划分,分别进行预测。金属材料的疲劳研究起源较早,在业内已经被广泛研究,试验方法也比较完善。而针对复合材料的疲劳问题,学者们也提出许多不同的研究方法,总体上可将其分为2类：试验方法及试验分析法。试验方法顾名思义,在此不再介绍,而试验分析法,又称疲劳寿命预测法,基本思路是根据复合材料单向层合板和典型铺层形式的层合板疲劳性能试验数据,结合相应的寿命预测模型来确定层合板的疲劳寿命。……