[發明專利]一種改進的復合材料多釘連接釘載分配分析的有限元方法

在審

• 申請號: 201910052335.0
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109902341A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 劉豐睿;姚婉婷;趙麗濱
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;賈玉忠

1.一種改進的復合材料多釘連接釘載分配分析的有限元方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟A，建立復合材料連接板的殼單元模型，連接板的螺栓位置開孔；

步驟B，用ABAQUS中的Fastener連接方式模擬螺栓，Fastener的剪切性能用剛度法中的螺栓剛度模型模擬；所述步驟B中Fastener的剪切性能用剛度法中的螺栓剛度模型模擬的實現過程為：

通過螺栓剛度模型來模擬Fastener的剪切性能，用以對螺栓和孔之間復雜的接觸行為進行模擬；

采用的螺栓剛度模型為：

其中，K¹是初始擬線性區域的連接剛度；F^c是臨界摩擦載荷，表示過渡區高度，是擰緊力矩的線性函數；c是螺栓孔間隙，表示過渡區域長度；A_c是螺栓孔間隙的影響系數；K³是螺栓載荷傳遞區域中的凈配合接頭的軸承弦桿剛度，K¹，K³，A_c均為試驗可測常數，試驗測定后可以計算不同擰緊力矩和間隙的螺栓連接剛度模型；

步驟C，Fastener方式中的連接點和復合材料連接板完全耦合且影響區域大小設為螺栓墊片面積；

步驟D，施加載荷和邊界條件，然后求解；所述步驟D中施加載荷和邊界條件的實現過程為：連接結構一端固定整個端部的軸向位移和3個轉動自由度，以及端部中點的兩個垂直軸向位移；另一端固定整個端部的3個轉動自由度和端部中點的兩個垂直軸向位移，整個端部施加非零軸向位移作為載荷。