[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

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σ_x,σ_y,τ_xy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＝(μ₁-μ₂)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))

ζ_j为与坐标有关的参数，j＝1,2：

z_j＝x+μ_jy

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σ_r,σ_θ,τ_rθ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。