将层板级螺栓连接失效包络数据集成到基于连接器的有限元模型中用于复合材料连接刚度和失效预测

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提出了一种数值方法来确定方向性复合材料连接的三维失效准则，同时考虑面内（轴向/非轴向）和面外行为。该方法采用高保真三维有限元损伤模型策略模拟标准复合材料连接表征试验。随后提出了一种简化建模策略来模拟多螺栓连接：使用线性弹性多层复合材料壳元素与连接器单元的组合进行连接模拟，当连接器内力与预先确定的三维失效包络相交时失效。该方法应用于五种多螺栓单搭接剪切几何构型，并与高保真模拟结果进行对比。结果表明，所开发的螺栓失效包络数值确定方法与连接器单元作为紧固件代表的使用相结合，能够准确模拟连接刚度和首个螺栓失效时的载荷比，预测复合材料螺栓连接的首次层板级失效，同时显著降低计算成本，为其在大规模模型中的应用奠定了基础。

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