摘要：为了减小整体结构体积和重量,现代燃料电池结构大量使用纤维增强复合材料.针对燃料电池复合材料侧板中经常出现的螺栓沉孔局部破坏现象进行了研究.利用Anasys有限元分析程序对复合材料侧板上的螺栓沉孔和螺帽垫片进行了接触力学分析,主要研究了螺栓直径和螺栓沉孔内圆角对结构破坏的影响,发现在螺栓沉孔内圆角处主要是复合材料层间拉伸破坏,而螺栓沉孔边缘处主要是局部压缩破坏.当螺栓沉孔内圆角大于某个临界值时,拉伸破坏基本被抑制;沉孔边缘的压缩破坏主要引起材料的局部损伤,但不引起整体破坏.另外,还对二维编织复合材料的层间力学性能和压缩破坏机理做了初步研究,发现这类复合材料层间基体压缩破坏不是材料的最后破坏形式,并得到了试验验证.

关键词：燃料电池 复合材料 螺栓沉孔 有限元方法 

单位：大连理工大学; 大连; 116024