复合材料连接手册PDF电子书下载

第一章名词术语和符号 1

1.1 名词术语 1

目 录 1

1.2 主要符号说明 7

1.3 材料和层压板代号 9

参考文献 10

第二章胶接 11

2.1 胶接连接特点 14

2.2 胶粘剂 14

2.2.1胶粘剂应具有的性能 14

2.2.2常用的胶粘剂类型 14

2.2.4适宜于粘接不同材料的胶粘剂 16

2.2.3被胶接件的表面制备 16

2.2.5胶层力学特性的测定 18

2.3 胶接连接设计 19

2.3.1胶接设计一般原则 19

2.3.2胶接基本破坏模式 19

2.3.3胶接基本连接形式 20

2.3.4胶接连接几何参数选择 21

2.3.5胶接面纤维取向 22

2.3.6温度和湿度影响 23

2.3.7胶接结构的细节设计 25

2.4.1缺陷类型及允许值 29

2.4 胶接缺陷及其检测 29

2.4.2缺陷的检测 31

2.5 胶接连接的静强度分析 32

2.5.1单搭接连接 33

2.5.2双搭接连接 37

2.5.3阶梯形搭接连接 43

2.5.4斜面搭接连接 43

2.6 耐久性设计 50

2.6.1胶粘剂 50

2.6.2被胶接件的表面制备 50

2.6.5复合材料胶接结构耐久性试验 51

2.6.4结构细节设计 51

2.6.3密封 51

参考文献 55

第三章机械连接设计 56

3.1 机械连接破坏模式 56

3.2 机械连接设计的一般要求 58

3.2.1机械连接几何参数的定义及选择 58

3.2.2机械连接形式及其选择 59

3.2.3 紧固件的选用及对拧紧力矩的要求 60

3.2.4连接区的铺层设计 61

3.3 影响复合材料机械连接强度的主要因素 61

3.3.2铺层顺序 62

3.3.1铺层比例 62

3.3.3拧紧力矩 64

3.3.4连接形式 67

3.3.5 几何参数 67

3.3.6载荷方向 70

3.3.7沉头孔 71

3.3.8湿热环境 72

参号文献 73

第四章机械连接静力分析 74

4.1.1单排钉连接 75

4.1.2多排单列钉连接 75

4.1 机械连接钉载分配分析 75

4.1.3 多排多列钉规排列连接 78

4.1.4 多钉非规则分布的复杂连接 78

4.1.5钉的柔度 82

4.2 机械连接的理论分析方法 84

4.2.1 应力计算方法 84

4.2.2破坏载荷计算 91

4.3 机械连接的经验方法 93

4.3.1 单排钉连接 94

4.3.2多排钉连接 101

4.4 多钉规则排列连接工程计算方法 103

4.4.1 连接区承载能力计算方法 103

4.4.2 实例 105

4.4.3连接区结构参数的选取 109

参考文献 110

第五章螺栓连接强度 111

5.1 全碳纤维复合材料螺栓连接强度 111

5.1.1 单钉连接强度 111

5.1.2多排钉连接强度 117

5.1.3拉脱强度 124

5.2 混杂复合材料螺栓连接强度 126

5.2.1 碳－芳纶混杂复合材料螺栓连接强度 126

5.2.2碳－玻璃混杂复合材料螺栓连接强度 128

5.3.2多排钉连接强度校核 129

5.3.1单钉连接强度校核 129

5.3 连接强度校核方法 129

5.4 连接设计和强度校核举例 130

5.4.1受拉伸载荷连接接头 130

5.4.2受剪切载荷连接接头 132

参考文献 134

第六章铆接 135

6.1 铆接设计 135

6.1.1连接参数的选取 135

6.1.2铆钉的选取 135

6.1.3铆钉连接的层压板铺层设计 135

6.1.4提高拉脱强度的措施 135

6.2 螺纹抽钉连接强度 136

6.1.7铆接质量控制 136

6.3 纯钛铆钉连接强度 136

6.1.5按规定的铆接工艺方法施工 136

6.1.6可靠的防电位腐蚀措施 136

6.4 钛环槽铆钉连接强度 137

6.5 钛铌铆钉连接强度 137

参考文献 138

第七章机械连接的疲劳 139

7.1 概述 139

7.2 复合材料机械连接疲劳试验方法 140

7.2.1试件及夹具 140

7.2.2试验加载 140

7.2.3试验环境 140

7.2.4孔径变形监控 140

7.3.1 疲劳试验破断与孔永久变形间的关系 141

7.2.5条件疲劳极限 141

7.3 影响机械连接疲劳的因素 141

7.3.2机械连接形式对连接疲劳性能的影响 142

7.3.3拧紧力矩对疲劳性能的影响 143

7.3.4铺层对疲劳性能的影响 145

7.3.5连接几何尺寸对疲劳性能的影响 147

7.3.6干涉配合对疲劳性能的影响 147

7.4 室温自然干态下机械连接的疲劳 148

7.4.1 等幅拉－拉疲劳的试验结果 148

7.4.2拉－压对称循环等幅疲劳试验结果 149

7.4.3机械连接在载荷谱作用下的疲劳 150

7.5.2湿热下机械连接的等幅疲劳 152

7.5 湿热环境下机械连接的疲劳 152

7.5.1 飞机复合材料结构的含湿量 152

7.5.3湿热／温载荷谱作用下机械连接的疲劳 154

7.6 疲劳后机械连接的剩余强度 156

7.6.1载荷谱作用后机械连接的剩余强度 156

7.6.2湿热／载荷谱作用后机械连接的剩余强度 156

7.7 机械连接疲劳失效准则和工程设计建议 157

7.7.1疲劳失效准则 157

7.7.2确定钉孔永久伸长变形限值的依据 158

7.7.3碳－树脂层压板机械连接的工程设计建议 158

参考文献 159

8.1 概述 160

第八章胶铆（螺）混合连接 160

8.2 胶铆（螺）混合连接强度 161

参考文献 162

第九章特殊连接 163

9.1 夹层板结构的特殊连接 163

9.1.1镶嵌件连接形式及示例 163

9.1.2带安装片的盲孔自锁螺母的分析和设计 173

9.1.3镶嵌设计 177

9.1.4夹层板的单面连接 182

9.2 层压板的特殊连接 183

9.2.1弹簧夹式游动螺母连接 183

9.2.2快卸承力锁 184

参考文献 189

10.1 制孔工艺及要求 190

10.1.1 制孔专用刀具和工具 190

第十章连接工艺术 190

10.1.2钻孔 191

10.1.3铰孔 191

10.1.4锪窝 191

10.1.5制孔质量验收标准 192

10.2 螺接工艺要求 193

10.4.1 电偶腐蚀 195

10.4.2防腐和湿装配 195

10.4 连接防腐和湿装配 195

10.3 铆接工艺要求 195

参考文献 196

第十一章紧固件 197

11.1 紧固件选材 197

11.1.1螺栓选材 197

11.1.2铆钉选材 198

11.2 适于复合材料结构应用的紧固件 198

11.2.1钛合金螺栓 200

11.2.2钛合金高锁螺栓与MJ螺纹高锁螺母 213

11.2.3抗拉型钛合金环槽铆钉 225

11.2.4钛铆钉 229

11.2.5 Monogram公司大底脚螺纹抽钉 232

11.2.6 Hi-Shear公司6A1-4V钛合金高锁螺栓 236

11.2.7 Cherry公司双金属铆钉 242

11.2.8Huch公司单面抽钉 248

11.2.9飞机复合材料结构紧固件的应用情况 252

11.3 紧固件验收标准 253

11.3.1材料 253

11.3.2毛坯 253

11.3.3成品制造 254

11.3.4形位公差 254

11.3.5螺纹 255

11.3.6表面缺陷及损伤 255

11.3.7机械性能 256

参考文献 257

A.1 概述 258

附录A复合材料性能数据 258

A.2 国内几种复合材料单向层压板主要性能 261

A.3 国外几种复合材料单向层压板主要性能 263

参考文献 266

附录B复合材料力学基础 267

B.1 单层应力－应变关系 267

B.2 层压板内力－应变关系 269

B.3 单层失效准则 270

参考文献 271

附录C开孔应力集中和强度 272

C.1 开孔应力集中 272

C.2 开孔板强度预示 275

参考文献 278