·测试分析·
新型复合材料T型接头弯曲性能
张涛
张东华2
王国勇
李丽英
（1航天特种材料及工艺技术研究所，北京100074）
（2北京机电工程研究所，北京100074）
许亚洪"
文摘针对传统复合材料T型接头层间性能薄弱的问题，提出一种新型复合材料Ⅱ型接头结构，并通过预浸料-RTM成型方法制备出具有不同底板厚度的复合材料接头。对复合材料百型接头与同尺寸的铝合金接头进行了弯曲试验，试验结果表明，底板厚度为6mm复合材料接头弯曲强度优于铝合金接头、弯曲刚度与铝合金接头相当，而底板厚度为8mm的复合材料接头弯曲强度进于铝合金接头、弯曲刚度与铝合金接头相当。
关键词复合材料，Ⅱ型接头，弯曲性能
中图分类号：TB332 ZHANG Tao'
DOI:10.3969/j. issn.10072330.2015.04.026
FlexuralPropertyofNovelCompositeTr-Joint
ZHANG Donghua?
WANG Guoyong
LI Liying
XUYahong
(1 Research Institute of Aerospace Special Materials and Processing Technology,Beijing 100074)
(2Beijing Electro-mechanical Engineering Institute,Beijing100074)
Abstract Considering the weakness of interlayer in traditional composite r-joints, a novel composite r-joint structure is proposed, and joints with different panel thickness are manufactured by prepreg-RTM method. Flexural experiments are tested on composite and aluminum joints, the results show that the flexural strength of composite joints with 6 mm bottom panel thickness are better than that of aluminum joint, and the flexural stiffness is in the same scale. For the joints with 8 mm bottom panel thickness, the flexural strength of composite joints are less than that of a-luminum joint, and the flexural stiffness is also in the same scale.
Key words Composite, r-joint,Flexural property
0引言
先进复合材料以其高比强、高比模、高破损安全、耐腐蚀、可设计等优点，已发展成为航空航天结构的基本材料之一"]。随着新型飞行器对结构轻量化水平要求的不断提高，先进复合材料逐渐扩展应用至高应力水平结构，复合材料整体型接头是这类结构的典型代表，美国F-35联合攻击机采用了基于π型胶接接头的前机身整体结构[2]。
传统整体复合材料Ⅱ型接头通常采用两侧“L” 型叠层、中间“U”型叠层、下端“一”字型叠层的结构形式，叠层中间为三角填充区，如图1所示。在服役过程中，T型接头承受来自被连接结构的拉伸载荷、剪切载荷以及集中弯矩，研究表明，由于复合材料型接头载荷传递模式为面外传载，在载荷传递过程中，三角填充区周围将产生层间拉伸与层间剪切应力
集中，而复合材料面内强、层间弱的特点决定了该区域成为复合材料型接头的最薄弱之处。因此，由层间应力集中导致的三角填充区分层失效是传统复合材料π型接头的重要力学行为特征(3-6)。
底板
兰角填充区
字型叠屋
图1传统复合材料π型接头结构示意图
Fig. 1Traditional compsite w-joint
收稿日期：201505-12
作者简介：张涛，1984年出生，硕士，主要从事复合材料结构设计与制造。E-mal：13911997771@139.com
- 114 万方数据
宇航材料工艺
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2015年第4期