碳纤维增强树脂基复合材料预紧力单齿接头的静态及疲劳性能试验

来源：复合材料学报杂志2016年第10期北京时间：

作者：柳锦春, 高建岗, 赵启林, 孙建,

摘要：通过试验研究了预紧力、齿长和载荷水平对碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）预紧力单齿接头（PTSTC）静态和疲劳性能的影响。试验结果表明：CFRP PTSTC的疲劳极限承载力可以达到静态极限承载力的80%~85%，与螺栓等传统连接方式相比，其疲劳性能具有一定优势；预紧力可以显著改善CFRP单齿接头的静态和疲劳性能；CFRP PTSTC的静态极限承载力随齿长增加而升高，但是在相同载荷水平下增加齿长不一定可以延长接头的疲劳寿命，尤其是在低载荷水平下齿长增加反而会缩短疲劳寿命；在加载初期，PTSTC的疲劳裂纹快速萌生，之后扩展缓慢，在接近破坏前的几次循环中又骤然增大，预紧力可以减缓疲劳损伤的累积速率；疲劳过程中PTSTC的刚度衰退不明显，在前95%疲劳寿命阶段仅下降1%~4%，预紧力也可以减缓刚度的衰退速率。所得研究成果可为复合材料接头抗疲劳设计提供参考依据。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料, 预紧力单齿接头, 疲劳, 滞回环, 损伤累积,