碳纤维增强复合材料双面埋头压铆模拟分析

来源：机床与液压杂志2023年第11期北京时间：

作者：屈力刚，邵帅，李静，吕光明

单位：沈阳航空航天大学机电工程学院；沈阳航空航天大学机电工程学院；沈阳航空航天大学机电工程学院；大连交通大学机械工程学院

摘要：铆接技术作为一种不可拆卸的连接方式,在飞机装配过程中被广泛使用，同时碳纤维增强复合材料由于自身优异的力学性能也成为了航空工业中热门。在碳纤维增强复合材料铆接的过程中,铆钉的变形会对铆接的碳纤维增强复合材料造成损伤,从而影响铆接的质量以及其使用寿命。针对这一问题，使用有限元仿真软件ABAQUS创建复合材料双面埋头压铆三维模型，通过ABAQUS子程序接口编写VUMAT用户材料自定义程序，分别取Hashin准则和Puck准则的优势作为三维失效准则，选用合理的刚度退化方式对压铆后的复合材料的渐进损伤进行分析。通过ABAQUS对复合材料压铆过程模拟，得到铆钉在压铆过程中的成形规律和复合材料层合板的主要损伤失效形式为基体的压缩和拉伸、纤维压缩以及其损伤失效的扩展方向。

关键词：复合材料;压铆;VUMAT;三维失效准则

基金资助：辽宁省教育厅系列项目（JYT2020025）；辽宁省兴辽英才计划（XLYC2002086）