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近年來(lái)，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由于具有比強(qiáng)度和比剛度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在航空和航天飛行器結(jié)構(gòu)上。隨著復(fù)合材料應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)展，眾多學(xué)者對(duì)復(fù)合材料接頭強(qiáng)度進(jìn)行了研究，采用的方法主要有試驗(yàn)法和數(shù)值分析方法。特征曲線法由于具有計(jì)算簡(jiǎn)單，所需費(fèi)用較少的優(yōu)點(diǎn)而逐步引起工程人員的關(guān)注。特征曲線法由Whitney和Nuisna提出，后來(lái)被ChangFK應(yīng)用到復(fù)合材料機(jī)械連接接頭強(qiáng)度分析方面，KweonJitrIIwe等人又在此基礎(chǔ)上提出了一種數(shù)值特征曲線法，該方法完全使用數(shù)值計(jì)算來(lái)確定拉伸和壓縮特征長(zhǎng)度，真正脫離了試驗(yàn)，減少了費(fèi)用，但該方法是在確定層合板特征曲線后，對(duì)單層進(jìn)行失效判斷，認(rèn)為任意一層特征曲線上單元發(fā)生破壞時(shí)層壓板破壞，但是事實(shí)上特征曲線的確定和失效判斷這兩個(gè)環(huán)節(jié)不太對(duì)應(yīng)，其研究對(duì)象分別是層合板和單向板，所以這種不對(duì)應(yīng)必然與實(shí)際存在一定的差別，必然存在一定的誤差。因此，有學(xué)者對(duì)此方法進(jìn)行了改進(jìn)，ChoiJir等提出采用FAI法慶效面積指標(biāo)法無(wú)該法通過(guò)對(duì)各層特征曲線上單元的失效指標(biāo)加權(quán)疊加，最終得到層合板的加權(quán)失效指標(biāo)來(lái)確定接頭的破壞載荷，P.PCnanho等通過(guò)試驗(yàn)方法確定各層的特征長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算接頭的破壞載荷。
所以在KweonJirHwe采用數(shù)值方法確定層合板結(jié)構(gòu)特征曲線的啟示下，本研究在P.PCamanho等人所采用方法的基礎(chǔ)上提出了基于單層的數(shù)值特征曲線法，該法中各層的特征長(zhǎng)度需要根據(jù)各層的受力特點(diǎn)分別確定，且特征長(zhǎng)度均采用數(shù)值方法計(jì)算確定。與前述特征曲線法相比，該方法可以更加有效的預(yù)測(cè)接頭的強(qiáng)度。
特征曲線法假設(shè)含孔層合板的破壞區(qū)域擴(kuò)展到一定的范圍后，層合板結(jié)構(gòu)才失去承載能力，此時(shí)認(rèn)為結(jié)構(gòu)破壞�；诖擞^點(diǎn)，特征曲線法需要首先確定層壓板失去承載能力前破壞擴(kuò)展的最大范圍，即需要確定的特征長(zhǎng)度，然后對(duì)破壞范圍上—特征曲線上的層合板進(jìn)行失效判斷，層合板在該位置破壞時(shí)對(duì)應(yīng)的外載荷就是層合板的破壞載荷。然而在實(shí)際計(jì)算中，由于層合板的破壞沒(méi)有相應(yīng)的破壞準(zhǔn)則，在確定特征長(zhǎng)度后，就把層合板特征曲線上單元最先一層發(fā)生破壞認(rèn)為是層合板失效，特征曲線上最先一層失效所對(duì)應(yīng)的外載荷就是層合板結(jié)構(gòu)的破壞載荷。本研究提出了基于單層的特征曲線方法，由于各層材料或鋪向角不同，其承載能力有一定的不同。根據(jù)各層承載能力的不同分別計(jì)算特征長(zhǎng)度，根據(jù)各鋪層的應(yīng)力分布情況分別確定各層特征曲線，對(duì)各層特征長(zhǎng)度確定的特征曲線上的單元進(jìn)行失效判斷，最后確定層合板接頭的破壞載荷。
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