玻纤增强复合材料层板机械销钉连接件疲劳性能的几何参数研究

摘要整理

本研究采用响应面法（RSM）优化玻纤增强复合材料（GFRP）层板销钉连接件在疲劳加载条件下的几何参数。通过构建多项式函数准确拟合试验数据，进行统计推断。重点研究了边距和宽度等关键几何参数对销钉连接件疲劳性能的影响，目标是提高其承载能力、疲劳寿命和改善失效模式。采用数值模拟和试验相结合的方法验证优化参数的有效性。研究结果表明：当边距和宽度均为16 mm时，失效模式转变为轴承失效模式，承载能力最优；当边距为20 mm、宽度为22 mm时，疲劳寿命达到最优。优化后的连接件表现出非灾难性的轴承失效模式，能在最终破坏前提供预警信号，具有重要的工程应用价值。试验结果与数值模拟在疲劳寿命和失效模式方面吻合良好，验证了优化方案的可靠性。研究成果为GFRP层板销钉连接件在工程应用中的疲劳寿命和强度提升提供了重要指导，具有显著的实际应用前景。

相关论文