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双剪切连接件钉传载荷分析及其均化处理

材料科学与工程学报 2013年第1期31卷 88-91页

作者：袁喆刘军闫五柱杨仕超王富生西北工业大学力学与土木建筑学院先进材料测试中心陕西西安710129

采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。通过有限元软件ABAQUS开展双剪切连接件数值模拟研究,数值模拟中综合考虑连接件的摩擦、接触和预紧力。数值模拟得到的钉传载荷分配比率与动态应变采集仪测得的试验结... 详细信息

采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。通过有限元软件ABAQUS开展双剪切连接件数值模拟研究,数值模拟中综合考虑连接件的摩擦、接触和预紧力。数值模拟得到的钉传载荷分配比率与动态应变采集仪测得的试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。在此模型基础上分析了过盈和间隙配合对钉传载荷分配比率均化效果的影响。分析结果表明:双剪切连接件搭接板最大应力发生在中板的靠近单板钉孔处,合理安排各孔的过盈及间隙配合能够均化各钉传载荷比率,提高孔的承载能力。

关键词：连接件钉传载荷试验研究有限元模拟均化处理

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过盈量对双剪连接件钉传载荷及寿命影响分析

热加工工艺 2014年第10期43卷 19-22页

作者：卢文书杨仕超杨金杰中航工业沈阳飞机设计研究所无人机部辽宁沈阳110035 航天科工防御技术研究试验中心北京100854 西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129

采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。数值模拟得到的双剪切连接件钉传载荷与试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。在此模型基础上分析了过盈量对钉传载荷分配比率的影响。结果表明:第一排螺栓传载最... 详细信息

采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。数值模拟得到的双剪切连接件钉传载荷与试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。在此模型基础上分析了过盈量对钉传载荷分配比率的影响。结果表明:第一排螺栓传载最大,约占50%;随过盈量增大,第一排螺栓传载比率增大。

关键词：连接件钉传载荷试验研究有限元模拟

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典型双剪连接结构钉传载荷计算方法对比分析

军民两用技术与产品 2016年第6期 4-4,38页

作者：郭正中航通飞研究院有限公司珠海519040

分别采用工程算法、简化模型有限元分析、考虑摩擦和接触的实体模型有限元分析三种方法，计算典型双剪连接结构钉传载荷，对比危险钉孔钉传载荷计算结果可知，三种计算方法计算结果差异较小，利用简化模型有限元分析方法可以得出较为可... 详细信息

分别采用工程算法、简化模型有限元分析、考虑摩擦和接触的实体模型有限元分析三种方法，计算典型双剪连接结构钉传载荷，对比危险钉孔钉传载荷计算结果可知，三种计算方法计算结果差异较小，利用简化模型有限元分析方法可以得出较为可靠的钉传载荷计算结果，为利用有限元方法对复杂细节连接结构传载分析提供依据。

关键词：双剪连接钉传载荷有限元模拟简化模型

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一种不同挤压―旁路比载荷的测试方法研究

机械强度 2013年第4期35卷 541-545页

作者：刘秀丽董登科张侃张海英中国飞机强度研究所一室西安710065

对国内外不同挤压—旁路比载荷的测定方法进行研究,在总结其优缺点的基础上,经过反复推敲、多次试验研究,提出一种简单、易行、比较准确的测定方法,并在铝合金试验件上、下两部分用应变测量法进行验证,效果良好。进而对复合材料结构常... 详细信息

对国内外不同挤压—旁路比载荷的测定方法进行研究,在总结其优缺点的基础上,经过反复推敲、多次试验研究,提出一种简单、易行、比较准确的测定方法,并在铝合金试验件上、下两部分用应变测量法进行验证,效果良好。进而对复合材料结构常用的挤压—旁路比进行两种不同铺层材料结构测定试验,使所研究方法得到有效应用,测试结果可供飞机结构设计部门参考使用,试验方法可供结构连接件试验部门参考使用。

关键词：挤压—旁路复合材料钉传载荷旁路载荷

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一种不同挤压傍路比载荷的测试方法研究

结构强度研究 2014年第1期 1-7页

作者：刘秀丽张侃张海英中航工业飞机强度研究所一室西安

本文对国内外不同挤压／旁路比载荷的测定方法进行了研究，提出了一种简单、易行的测定方法，并针对一般复材结构常用的挤压旁路比进行了两种不同铺层结构测定试验，得到较为满意的结果，测试结果可供设计部门参考使用。

关键词：挤压旁路复合材料钉传载荷旁路载荷

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单搭接件力学性能研究

单搭接件力学性能研究

作者：黄庆概浙江大学

学位级别：硕士

对于飞机装配来说,搭接接头是关键部位,大约有85%的破坏都发生在铆接和螺栓连接等机械连接部位。在搭接接头的多排铆钉结构中,每个铆钉的承载比例存在差异,从干涉量的角度对单搭接件钉传载荷均化问题进行系统研究,在均化钉传载荷的基础... 详细信息

对于飞机装配来说,搭接接头是关键部位,大约有85%的破坏都发生在铆接和螺栓连接等机械连接部位。在搭接接头的多排铆钉结构中,每个铆钉的承载比例存在差异,从干涉量的角度对单搭接件钉传载荷均化问题进行系统研究,在均化钉传载荷的基础上,使通过干涉量优化搭接件危险区域应力和提高搭接件承载能力成为可能。针对搭接件力学性能优化问题,本文进行了如下研究工作。首先,分析了铆接过程,对铆接后孔周残余应力简化计算公式进行了研究,为之后仿真结果提供对比,进一步研究了内外侧板件不同的孔扩张量对搭接件变形的影响。其次,分析了载荷从一个板件通过铆钉传递给另一个板件的过程中,存在的传递方式和力的类型。借助铆钉柔度的概念理论研究了多钉搭接件承载时的各钉承载比例,在此基础上预测了搭接件受拉伸载荷时的危险区域。接着,设计了三个不同的优化方案:1)不同的下压量;2)相同的钉孔直径,不同的铆钉直径;3)相同的铆钉直径,不同的钉孔直径;通过ABAQUS建立搭接件模型,进行三个方案的铆接和拉伸过程仿真。最后,对不同下压量组进行了搭接件力学性能试验验证。本文的主要研究成果包括:(1)通过建立搭接件的有限元模型,对不同钉载均化设计方案进行了铆接和拉伸过程的有限元仿真。开展了不同下压量和配合间隙的铆接仿真结果分析,并总结了孔周残余应力分布随不同参数变化的规律。对不同下压量和配合间隙的拉伸仿真结果进行钉传载荷比例和应力分布分析,对比了不同优化方案的优劣。(2)不同下压量的组合进行了力学性能试验,在危险点和关键截面上贴应变进行实时应变监测。对采集的数据结果进行危险点应力应变情况和关键截面传力趋势分析,分析结果验证了仿真模型的正确与有效。(3)仿真和试验都证实了:首先对于铆钉而言,通过合理控制三个铆钉的下压量,能够实现单搭接件在受拉伸载荷时铆钉均匀的受载,有利于减小两端铆钉的最大应力,提高搭接件铆钉的承载能力。其次对于板件而言,通过合理控制三个铆钉的下压量,可以减小搭接件的内外侧板受拉伸载荷时危险区域的最大应力,最大程度地使搭接板内各截面应力分布趋于均匀,提高了单搭接件内外侧板的承载能力。(4)对于沉头孔三钉单搭接件而言,三个铆钉最合适的下压量组合是:中间铆钉下压量比两侧铆钉的下压量大;固定端铆钉的下压量稍比另一端铆钉的下压量大。

关键词：搭接件铆钉钉传载荷干涉量有限元

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某型机起落架舱抗疲劳分析及细节优化

某型机起落架舱抗疲劳分析及细节优化

作者：陈滨琦南京航空航天大学

学位级别：硕士

疲劳寿命是飞机结构优化的一个重要目标,飞机质量又直接影响着飞机的各种性能。如何扩展抗疲劳优化的应用范围,提高优化的工作效率和优化质量,使优化设计尽可能不受变量及目标数量的限制,是亟待解决的一个重大问题。因此本文开展了基于... 详细信息

疲劳寿命是飞机结构优化的一个重要目标,飞机质量又直接影响着飞机的各种性能。如何扩展抗疲劳优化的应用范围,提高优化的工作效率和优化质量,使优化设计尽可能不受变量及目标数量的限制,是亟待解决的一个重大问题。因此本文开展了基于DFR法的疲劳可靠性分析和结构细节抗疲劳优化两部分工作。首先,借鉴了前人的研究基础,对有限元分析中名义应力的求解提出了自己的观点:用有限元法进行名义应力求解时将周围节点的载荷转化到以钉传载荷方向为X向的局部坐标系上,以得到真实的名义应力。并且用VC++与Matlab进行混合编程,建立了与Nastran求解器关联的接口,编写了基于DFR法的疲劳可靠性寿命分析软件FEM-DFR。其次,对某型机前起落架舱进行了疲劳寿命分析,选定了载荷谱,建立前机身有限元模型进行总体应力分析,进而选定危险关键细节,进行细节有限元分析,利用FEM-DFR软件进行了疲劳可靠性分析,结果表明某型机前起落架舱满足疲劳设计要求,但是设计偏于保守。第三,建立了抗疲劳优化平台AFOP,对Patran/Nastran、FEM-DFR和iSIGHT三个软件进行了集成,编写了9个数据接口以实现软件之间的数据传递,提高了优化效率,减少不必要的重复操作,达到高效、便捷的目的。最后,对作动筒支座细节进行了结构质量、最大Von Mises应力和疲劳寿命的多目标优化,并做了敏感度分析。优化结果表明:在Von Mises应力基本保持不变的情况下,含加强板的最优解减重20.17%,不含加强板的最优解减重22.2%。

关键词：抗疲劳优化 DFR法钉传载荷名义应力多目标优化敏感度分析

基于有限元法的复杂连接件结构疲劳特性的确定

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结构强度研究 2007年第4期 16-22页

作者：谢宇航樊优优中国一航飞机强度研究所一室陕西西安710065

紧固连接是飞机中重要的结构连接形式，对于含大量紧固件的复杂连接或单、双剪混合连接结构，使用解析法准确地计算其内力分布非常困难。结合工程实例介绍一种基于有限元法的复杂连接结构疲劳特性的确定方法，通过有限元分析确定结构中... 详细信息

紧固连接是飞机中重要的结构连接形式，对于含大量紧固件的复杂连接或单、双剪混合连接结构，使用解析法准确地计算其内力分布非常困难。结合工程实例介绍一种基于有限元法的复杂连接结构疲劳特性的确定方法，通过有限元分析确定结构中的内力分布与钉传载荷，使用工程疲劳分析方法确定结构细节处的疲劳特征值DFR和可靠性寿命。

关键词：复杂连接件弹簧元钉传载荷 DFR

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航空结构连接件细节内力分析方法研究

国外电子测量技术 2013年第9期32卷 22-24页

作者：姜昊姜金辉中航通飞研究院珠海519040 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

飞机结构的失效很多都是由结构连接件孔边的开裂引起的,其结构疲劳寿命计算和损伤容限分析,必须计算孔边的旁路载荷和钉传载荷,通常可以通过查疲劳连接件手册,或通过解析法,但此类方法仅适用于两层且较为规则的连接。本论文从工程应用... 详细信息

飞机结构的失效很多都是由结构连接件孔边的开裂引起的,其结构疲劳寿命计算和损伤容限分析,必须计算孔边的旁路载荷和钉传载荷,通常可以通过查疲劳连接件手册,或通过解析法,但此类方法仅适用于两层且较为规则的连接。本论文从工程应用角度出发,引入刚度矩阵装配方法,该方法通过了几个经验公式来模拟紧固件的弹性模量,简化了计算紧固件弹性模量的环节,经实例计算对比,结果显示该方法可以满足工程计算的需要。

关键词：连接件旁路载荷钉传载荷内力分析刚度矩阵装配