復(fù)合材料預(yù)緊力齒連接多齒接頭的疲勞試驗(yàn)研究

戚 亮

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開封 475004）

0 引言

復(fù)合材料預(yù)緊力齒連接是一種新型的高承載力復(fù)合材料連接技術(shù)。 它是在復(fù)合材料型材接頭位置加工環(huán)狀或條狀齒， 并在與其連接的金屬件上加工相匹配的齒，將復(fù)合材料和金屬件裝配后，在復(fù)合材料齒上施加一定徑向壓力， 通過(guò)金屬構(gòu)件與復(fù)合材料的界面摩擦力f 和復(fù)合材料層間剪切力τ 共同傳遞外荷載。由于復(fù)合材料的層間抗剪強(qiáng)度（通常高于50 MPa）明顯高于單純膠層抗剪強(qiáng)度（通常約為20 MPa），并且徑向壓力σ 也會(huì)進(jìn)一步提高復(fù)合材料的層間抗剪強(qiáng)度，因此整個(gè)接頭的連接效率較高。從應(yīng)用上講，應(yīng)用復(fù)合材料預(yù)緊力齒連接時(shí)， 更容易制作復(fù)合材料連接單元構(gòu)件。由于具有高效的連接性能，預(yù)緊力齒連接被應(yīng)用于國(guó)防及工業(yè)裝備上［1－5］。 為了更好地應(yīng)用該技術(shù)，一些學(xué)者對(duì)復(fù)合材料構(gòu)件齒槽加工和預(yù)緊力施加等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。如，苗大勝對(duì)過(guò)盈配合施加預(yù)緊力的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究［6］；李飛等以雙切口剪切試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)拉擠型復(fù)合材料進(jìn)行壓－剪試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)層間剪切強(qiáng)度隨著施加的預(yù)緊力增大而增大［7］；徐龍星通過(guò)預(yù)緊力單齒試件對(duì)復(fù)合材料預(yù)緊力齒連接在拉伸與壓縮下的極限承載力進(jìn)行了試驗(yàn)研究， 得出在拉壓狀態(tài)下復(fù)合材料齒剪切面剪應(yīng)變分布情況［8］；高建崗等通過(guò)試驗(yàn)研究了拉擠型玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料預(yù)緊力齒板接頭的層間剪切疲勞性能［9］。……