随着航空工业对钻孔质量要求的进一步提高,玻璃纤维增强复合材料在其低损伤钻孔机理方面仍需要进一步深入研究。本文针对玻璃纤维复合材料的低损伤钻孔行为及其机理进行研究,主要研究内容如下:(1)在圆孔阵列垫板和方形中空垫板作为支撑的情况下,以麻花钻为刀具,对玻璃纤维复合材料的钻孔过程进行理论分析和实验研究,分析出口支撑垫板降低或抑制出口分层的作用机理,得出支撑的主要作用机理在于其为孔提供足够的支撑,使得轴向力推挤行为稳定进行,不会出现推挤作用下的分层损伤突增的现象。(2)选取10把群钻和1把传统麻花钻为刀具,对玻璃纤维复合材料进行钻孔实验,以研究群钻刀具的低损伤钻孔机理,得出群钻钻孔过程中,其外刃钻尖相对顺畅和容易的纤维切削行为,再加上较为微弱的出口轴向力推挤行为,使得群钻的钻孔质量要明显优于麻花钻的钻孔质量。(3)选取常用的3把群钻和1把传统麻花钻为刀具,对玻璃纤维复合材料进行钻孔实验和有限元仿真,以研究什么样的群钻结构才能拥有其独特的低损伤钻孔行为,得出群钻的钻孔质量与群钻结构密切相关,避免180°外刃顶角并保持外刃顶角大于180°时,增加外刃顶角、外切削刃前角和外切削刃后角有利于强化外刃钻尖的纤维切削行为并弱化出口轴向力及相应的推挤行为,进而提高群钻的钻孔质量。