沉孔几何误差对碳纤维增强复合材料螺栓连接件疲劳性能的影响

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沉孔螺栓连接因其优异的空气动力学性能和可靠性，是航空器碳纤维增强复合材料（CFRP）构件最常用的连接方式之一。然而，沉孔加工过程不可避免地伴随几何误差，直接影响连接结构的力学性能。本文通过数值模拟和实验研究，系统调查了沉孔几何误差对CFRP螺栓连接件疲劳性能的影响。建立了具有设计几何误差的CFRP沉孔螺栓连接有限元模型，通过疲劳寿命和失效形式验证了有限元分析的合理性。研究了CFRP螺栓结构在疲劳载荷下的失效机制，以及孔加工几何误差（包括沉孔圆角半径、沉孔深度和沉孔角度）对疲劳寿命的影响规律。基于疲劳寿命与几何误差的关系，确定了CFRP螺栓连接沉孔的相应公差范围。研究成果可为建立合理的CFRP连接孔加工几何精度要求提供参考依据。

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