[发明专利]拉伸载荷作用下复合材料干涉连接应力分析方法有效

专利信息
申请号: 201510783235.7 申请日: 2015-11-16
公开(公告)号: CN105447237B 公开(公告)日: 2019-01-08
发明(设计)人: 张开富;武涛;李原;程晖;刘平 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 西北工业大学专利中心 61204 代理人: 陈星
地址: 710072 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 拉伸载荷 应力分析 应力函数 复合材料 接头孔 求解 复合材料结构 干涉配合 理论支持 强度分析 已知材料 应力分量 应力状态 变形的 干涉量 势函数 通过孔 干涉 孔边 运算 变形 损伤 分析 参考 预测
【权利要求书】:

1.一种拉伸载荷作用下复合材料干涉连接应力分析方法,其特征在于:复合材料板上某一点在笛卡尔坐标系下的应力分量σxyxy通过下面公式表示,所述笛卡尔坐标系为在复合材料板平面上,建立的以干涉连接孔中心为原点,以拉伸载荷方向为x轴正方向的笛卡尔坐标系;复合材料板上该点在笛卡尔坐标系下的坐标为(x,y);

其中Re表示取实部,μ1、μ2为与复合材料属性相关的复参数,Φ′1(z1)为应力函数Φ1(z1)的导数,Φ′2(z2)为应力函数Φ2(z2)的导数;

μ1、μ2通过公式

得到,其中i为虚数单位,k和n为与复合材料参数相关的系数,k=(E1/E2)1/2,n=[2(k-v12)+E1/G12]1/2,E1、E2为复合材料弹性模量,G12为复合材料剪切模量;

应力函数Φ1(z1)和Φ2(z2)为:

应力函数Φ1(z1)和Φ2(z2)的导数为:

其中A和B是与拉伸载荷以及复合材料参数相关的系数,

P为拉伸载荷,和对应为μ1和μ2的共轭,Δ=R-r表示干涉量,R为连接螺栓半径,r为复合材料板干涉连接孔初始直径,D=(μ12)g/E1,g为与复合材料参数相关的系数,g=(1-v12v21)/E2+k/G12,v12、v21为复合材料的泊松系数;

系数U1,U2,V1,V2通过以下公式得到:

其中u0为与拉伸载荷大小相关的位移量,c为与复合材料参数相关的系数,

c=-(10(k-v12+nk+2n)-11n(1-k))/(10(k-v12+nk+2n)-n(1-k))

ζj为与坐标有关的参数,j=1,2:

zj=x+μjy

p1,p2,q1,q2为与材料参数有关的系数,

其中a11、a12、a22为复合材料板的柔度系数。

2.根据权利要求1所述一种拉伸载荷作用下复合材料干涉连接应力分析方法,其特征在于:复合材料板上某一点在极坐标系下的应力分量σrθ通过下面公式表示,

所述极坐标系为在复合材料板平面上,建立的以干涉连接孔中心为原点,以拉伸载荷方向为0°方向建立的极坐标系,θ表示点在极坐标系中的角度。

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