【摘 要】
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三维角联锁机织复合材料因结构整体性能好、断裂韧性高，以及相对较低制造成本，广泛应用于航空航天、桥梁建筑和汽车制造等领域。复合材料栓接是工程结构设计常见连接方式，本文采用实验和有限元分析方法，研究复合材料开孔尺寸和螺栓排列方式对拉伸强度和失效模式的影响。 主要工作： （1）测试不同孔径尺寸三维角联锁机织复合材料单螺栓连接结构拉伸性质，通过载荷-位移曲线和失效模式，研究孔径尺寸对单螺栓连接结构拉伸
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三维角联锁机织复合材料因结构整体性能好、断裂韧性高，以及相对较低制造成本，广泛应用于航空航天、桥梁建筑和汽车制造等领域。复合材料栓接是工程结构设计常见连接方式，本文采用实验和有限元分析方法，研究复合材料开孔尺寸和螺栓排列方式对拉伸强度和失效模式的影响。
主要工作：
（1）测试不同孔径尺寸三维角联锁机织复合材料单螺栓连接结构拉伸性质，通过载荷-位移曲线和失效模式，研究孔径尺寸对单螺栓连接结构拉伸力学性能和失效模式影响。
（2）测试三维角联锁机织复合材料双螺栓连接结构拉伸性质，与相同孔径尺寸单螺栓连接结构对比，分析螺栓排列方式对螺栓连接结构拉伸力学性能和失效模式影响。
（3）在连续介质层面，用有限元方法计算拉伸失效，揭示拉伸失效演化过程和失效模式。
研究发现：
（1）对比6、8和10mm孔径尺寸三维角联锁机织复合材料单螺栓连接结构轴向拉伸实验研究结果发现，连接件拉伸极值载荷随孔径尺寸增大而增大，但对其挤压强度无明显影响；单螺栓连接结构拉伸破坏模式均为剪切和挤压组合破坏，与孔径尺寸无关。
（2）对比10mm孔径尺寸三维角联锁机织复合材料单、双螺栓连接结构轴向拉伸实验研究结果表明，螺栓排列方式对螺栓连接结构拉伸极值载荷影响显著，双螺栓连接结构拉伸极值载荷远大于单螺栓连接结构，但挤压强度与螺栓排列方式无关；螺栓排列方式对栓接件拉伸破坏模式无明显影响，双螺栓连接结构远离搭接端的连接孔为挤压破坏，靠近搭接端的连接孔与相同孔径尺寸单螺栓连接结构拉伸破坏模式基本一致，均为剪切和挤压组合破坏。
（3）有限元模拟结果发现，模型中固定端复合材料板内侧连接孔周拉伸破坏演变过程与拉伸端复合材料板外侧连接孔周相同，且破坏模式均为剪切和挤压组合破坏。
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