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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