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近年來，纖維增強復(fù)合材料由于具有比強度和比剛度高等諸多優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在航空和航天飛行器結(jié)構(gòu)上。隨著復(fù)合材料應(yīng)用范圍的逐步擴展，眾多學(xué)者對復(fù)合材料接頭強度進行了研究，采用的方法主要有試驗法和數(shù)值分析方法。特征曲線法由于具有計算簡單，所需費用較少的優(yōu)點而逐步引起工程人員的關(guān)注。特征曲線法由Whitney和Nuisna提出，后來被ChangFK應(yīng)用到復(fù)合材料機械連接接頭強度分析方面，KweonJitrIIwe等人又在此基礎(chǔ)上提出了一種數(shù)值特征曲線法，該方法完全使用數(shù)值計算來確定拉伸和壓縮特征長度，真正脫離了試驗，減少了費用，但該方法是在確定層合板特征曲線后，對單層進行失效判斷，認(rèn)為任意一層特征曲線上單元發(fā)生破壞時層壓板破壞，但是事實上特征曲線的確定和失效判斷這兩個環(huán)節(jié)不太對應(yīng)，其研究對象分別是層合板和單向板，所以這種不對應(yīng)必然與實際存在一定的差別，必然存在一定的誤差。因此，有學(xué)者對此方法進行了改進，ChoiJir等提出采用FAI法慶效面積指標(biāo)法無該法通過對各層特征曲線上單元的失效指標(biāo)加權(quán)疊加，最終得到層合板的加權(quán)失效指標(biāo)來確定接頭的破壞載荷，P.PCnanho等通過試驗方法確定各層的特征長度來計算接頭的破壞載荷。
所以在KweonJirHwe采用數(shù)值方法確定層合板結(jié)構(gòu)特征曲線的啟示下，本研究在P.PCamanho等人所采用方法的基礎(chǔ)上提出了基于單層的數(shù)值特征曲線法，該法中各層的特征長度需要根據(jù)各層的受力特點分別確定，且特征長度均采用數(shù)值方法計算確定。與前述特征曲線法相比，該方法可以更加有效的預(yù)測接頭的強度。
特征曲線法假設(shè)含孔層合板的破壞區(qū)域擴展到一定的范圍后，層合板結(jié)構(gòu)才失去承載能力，此時認(rèn)為結(jié)構(gòu)破壞。基于此觀點，特征曲線法需要首先確定層壓板失去承載能力前破壞擴展的最大范圍，即需要確定的特征長度，然后對破壞范圍上—特征曲線上的層合板進行失效判斷，層合板在該位置破壞時對應(yīng)的外載荷就是層合板的破壞載荷。然而在實際計算中，由于層合板的破壞沒有相應(yīng)的破壞準(zhǔn)則，在確定特征長度后，就把層合板特征曲線上單元最先一層發(fā)生破壞認(rèn)為是層合板失效，特征曲線上最先一層失效所對應(yīng)的外載荷就是層合板結(jié)構(gòu)的破壞載荷。本研究提出了基于單層的特征曲線方法，由于各層材料或鋪向角不同，其承載能力有一定的不同。根據(jù)各層承載能力的不同分別計算特征長度，根據(jù)各鋪層的應(yīng)力分布情況分別確定各層特征曲線，對各層特征長度確定的特征曲線上的單元進行失效判斷，最后確定層合板接頭的破壞載荷。
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