钟茂平，毛春见，张 霞

(1.南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏 南京 210016； 2.上海复合材料科技有限公司，上海 201109)

1 前 言

在航空航天领域，先进复合材料已实现由次承力构件向主承力结构应用的过渡。复合材料结构连接设计是保证结构整体性能的重要环节，螺栓连接以其优异的传载性能及便于装卸等特点成为最常用的连接方式之一。研究表明结构60%～80%的破坏发生于接头处[1]。螺栓-孔间隙配合和干涉配合存在于绝大部分螺栓连接结构中，这将对结构的使用安全产生影响。

关于螺栓-孔间隙的研究，DINICOLA等[2]通过实验发现，在0～76 μm范围内，随间隙增大，挤压强度略微增加，间隙从76增至279 μm情况下强度出现显著下降。MCCARTHY等[3]通过对0%～3%间隙配合下单钉单剪螺栓连接接头进行研究，发现接头极限承载能力随间隙的增加变化不大，但刚度随间隙的增大出现下降。然而也有学者得出间隙增大导致接头承载能力降低的结论[4-7]。对于干涉的研究，KIRAL等[8]通过实验和数值模拟发现干涉能够有效降低孔边峰值应力，增强接头挤压强度。HU等[9]实验发现适当的干涉配合能够提高极限挤压强度和刚度，但在2.1%干涉配合下层合板孔周出现严重初始破坏，减少了有效接触面积，进而导致极限挤压强度降低。姜晓伟等[10]建立三维有限元模型研究了间隙及干涉2种配合方式对单钉单剪螺栓连接接头刚度的影响。

综上所述，间隙及干涉对接头强度的影响仍存争议，需要进行更加深入的研究。……