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文档简介

1、复合材料沉头螺栓连接孔边应力分析问题描述：（1）螺栓连接方式为沉头单搭接单钉连接；（2）连接接头由两块完全相同的复合材料层合板通过一个凸头螺栓搭接而成；（3）对复合材料层合板孔边径向及周向应力进行分析。建模模型尺寸如下：复合材料层合板建模采用实体建模，结果如下：A板为与沉头连接，B板为与螺帽连接螺栓建模 螺栓、螺母和垫片作为整体建模，简化成圆柱体； 结果如下：属性E11 /GPaE22/GPaE33/GPaG12/GPaG13/GPaG23 /GPav12v13v231348.388.384.633.24.630.3310.3310.331XT /MPaXC /MPaYT /MPaYC /MP

2、aZT /MPaZC /MPaS12 /MPaS13 /MPaS23 /MPa1549126056.422456.422412012090复合材料单层板为5228/CCF300材料，铺层情况为-45/90/45/0/45/02/-45/0/-452s，共有四十层，铺层0/45/90的比例分别为4：5：1。开孔层合板端距/孔径比(E/D)为3，宽度/孔径比(W/D)为6。单层板的力学性能见表3-1。螺栓材料为30CrMnSiA，弹性模量为196GPa，泊松比为0.3。单层板力学性能如下表：将属性赋予复合材料板：1、创建复合材料（蓝色圈内）2、定义堆叠方向为三方向（黑色圈内）3、由于层数过多，可右

3、键单击红色圈内的键，对某一属性统一编辑4、由于复合材料层合板对称，也可以选择黄色圈内的键进行对称的操作装配分析步1、几何非线性应为开，但实际操作中设置为开会不收敛2、增量步设置如下，增量步设置过大易不收敛网格 分别对A板、B板及螺栓分区，分区后结果如下：在对A板分区时由于倒角的存在，故网格质量不高，无法进行分析，宜先使用如下方法对A板分区。划分单元 1、为查看孔边应力，故在孔边布24个单元，板厚度方向布10个单元 2、为减小计算量，其他地方少不布置单元 3、螺栓单元与孔边单元对应，以保证精度 4、层合板孔边单元类型为C3D8I,其他地方单元类型为C3D8R,网格属性如下5、螺栓沉头部网格属性为

4、结构，其他部分为扫掠，单元类型为C3D8I6、各部件划分结果如下：A板倒角处网格如下：装配后分配结果如下：相互作用打开工具-表面-管理器，创建表面，类型为几何（网格易重画且不易拾取）由于表面过多，这里只显示部分。编辑接触属性编辑相互作用由于螺帽与螺栓，沉头与螺栓之间有大角度，故将其分开定义滑移公式选择小滑移，易于收敛（其他相互作用定义与此类似）载荷载荷加于B板边界条件边界条件加于A板提交作业进行分析 本例中模型较大，故应提高运行内存，使用多个处理器或线程分析结果：后处理 建立柱坐标系，R为径向，T为切向。结果如下：打开结果-选项-转换-用户指定的，选择刚才建立的坐标系，点击确定。单独显示A板，点击图中蓝圈位置，选择S11，此即为径向应力，选择S2

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