[发明专利]一种采用均匀钉载进行复合材料螺栓连接结构最终失效载荷预测的方法

摘要

本发明公开了一种采用均匀钉载进行复合材料螺栓连接结构最终失效载荷预测的方法，包括以下步骤：(1)根据螺栓连接结构信息计算强度包线；(2)采用均匀钉载方法计算每个螺栓的钉载系数、确定关键孔及其应力比；(3)采用强度包线计算关键孔失效载荷和失效模式；(4)利用关键孔失效载荷计算螺栓连接总的失效载荷。本发明是相对于现有的需要采用试验或者复杂分析计算钉载分配再进行失效预测的方法，采用均匀钉载进行最终失效载荷预测，大大降低了失效预测时钉载分配的计算量。

主权项

1.一种采用均匀钉载进行复合材料螺栓连接结构最终失效载荷预测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤A，根据螺栓连接结构信息计算强度包线；步骤B，采用均匀钉载方法计算每个螺栓的钉载系数、确定关键孔及其应力比；(B1)认为钉载均匀分配，则每个螺栓的钉载系数相同，此时钉载系数μ的计算公式如下：其中，i＝1，2，…，N为螺栓编号，N为螺栓总数；(B2)此时螺栓连接中间板螺栓孔j的钉传载荷和旁路载荷的计算公式如下：其中，F为外载荷，可见，采用均匀钉载方法时，不同螺栓孔的钉传载荷没有差别，只是不同螺栓孔的旁路载荷不同，所以旁路载荷最大的螺栓孔是双搭接结构中板内距夹持端最近的孔，该最近的螺栓孔是关键孔；(B3)关键孔的载荷比γ为：则关键孔的挤压应力和旁路拉伸应力比Rs：其中，W和D分别为连接板宽度和开孔直径；步骤C，采用强度包线计算关键孔失效载荷和失效模式；步骤D，根据关键孔失效载荷及步骤(B1)确定的关键孔钉载系数计算多钉连接结构失效载荷，根据关键孔失效模式确定多钉连接结构的失效模式。