针对C/C复合材料紧固件失效模式多、承载低且无设计标准的特点,本文对影响沉头螺钉承力的公称直径D、钉头高度H、钉头角度α、螺纹啮合深度h等4个设计变量进行分析,结合抗氧化C/C复合材料力学性能特点,提出抗氧化C/C复合材料螺钉的设计方法,分析涂层对螺钉承载的影响,给出设计变量与材料性能之间关系:H>D×σt/(4×ζ)、α>ctan(ζ/σc)、h>3H(螺牙进行抗氧化涂层处理后可稍微减小h,但也需大于2H).该设计方法消除螺纹拉脱、钉头拉脱/压溃等C/C复合材料螺钉的失效模式,大幅度提升螺钉承载能力.设计验证实验,通过实验考核螺钉结构形式及设计方法的正确性,验证抗氧化涂层工艺对螺钉承载的影响.

C/C复合材料;抗氧化涂层;螺纹连接件;设计方法;设计变量;螺纹拉脱;钉头拉脱;失效模式

北京宇航系统工程研究所,北京100076;空间物理重点实验室,北京100076

[1]常园园;王捷冰;董耀军;王乾;冯韶伟-.抗氧化碳/碳复合材料螺钉设计方法研究)[J].哈尔滨工程大学学报,2022(07):1006-1012

ctan,螺纹拉脱,钉头拉脱

碳复合材料,螺钉,设计方法研究,紧固件,失效模式,设计标准,公称直径,头角,啮合深度,设计变量,复合材料力学,材料力学性能,性能特点,材料性能,3H,螺牙,抗氧化涂层,稍微,2H,压溃,设计验证,验证实验,实验考核,结构形式,涂层工艺,螺纹连接件

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