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碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优异特性,被广泛用于航空航天领域。在飞机结构中,机械连接是CFRP复合材料构件主要的连接形式,而连接件上的紧固件孔破坏了构件的完整性,是连接件上的应力集中和薄弱环节,导致CFRP复合材料机械连接件疲劳性能降低,直接影响飞机的长寿命设计。因此,在构件薄弱处应用有效的强化技术对于提高CFRP复合材料机械连接件的疲劳寿命是一项重要的措施。本文针对CFRP复合材料机械连接件开孔引起的低疲劳寿命问题,开展了CFRP复合材料机械连接孔挤压强化技术研究,完成的主要工作如下:(1)制定了CFRP复合材料孔挤压工艺流程,设计了适用于CFRP复合材料层合板的孔挤压装置平台并研制钛合金无缝衬套;制备了CFRP复合材料孔挤压试验件,开展了CFRP复合材料层合板无缝衬套孔挤压工艺试验;分析了挤压力的变化规律、挤后衬套尺寸以及挤后孔壁损伤情况,对CFRP复合材料层合板孔挤压质量进行了评价。(2)建立了含端孔的CFRP复合材料层合板孔挤压有限元仿真模型及CFRP复合材料机械连接件静拉伸受载仿真模型。模型应用了VUMAT用户子程序,实现了基于Hashin失效准则及部分材料性能退化模式的渐进损伤演化。从孔边应力分布规律、单元损伤及失效方面对仿真结果进行了研究分析,探究了孔挤压对CFRP复合材料机械连接件承载性能的影响规律。(3)开展了不同挤压量下的CFRP复合材料机械连接件静拉伸和疲劳试验,得到了不同挤压量下的CFRP复合材料机械连接件连接强度和疲劳寿命。探究了孔挤压对CFRP复合材料机械连接件承载性能、破坏模式及疲劳变形的影响规律,验证了孔挤压工艺对CFRP复合材料机械连接件的疲劳增益效果,获取了合适的挤压工艺参数。