7050-T7451干涉螺接双剪接头疲劳寿命与失效模式研究

针对不同干涉量的7050-T7451双剪接头,进行疲劳试验,对比分析了不同干涉量接头的疲劳寿命。通过扫描电镜(SEM)方法,研究了干涉接头疲劳断口形貌特征。研究结果表明:采用干涉量0.08 mm~0.14 mm对7050-T7451板材双剪接头进行干涉安装,可取得较好的疲劳强化效果,并且在0.11 mm干涉量下,疲劳寿命增益最显著。7050-T7451双剪接头试样疲劳断口呈现混合型穿晶疲劳断裂特征,材料具备一定韧性。干涉螺接对孔壁有强化作用,干涉螺接的试片裂纹源于结构表面,而不源于孔壁,结构表面的改进将有利于疲劳寿命的提高。     

干涉配合紧固件的应力波安装仪研制

介绍了应力波安装干涉配合紧固件的原理，结合工程应用提出了干涉配合紧固件应力波安装仪的方案。设计了安装仪控制系统及安装枪结构，研制成功应力波安装仪。试验表明研制的低压便携式安装仪可以满足工程需要，能够解决传统安装方法所存在的问题。     

应用应力波安装干涉配合紧固件的研究

介绍了应用应力波安装干涉配合紧固件的原理,分析了充电电压与安装力的关系,并研究了应力波安装工艺.对比分析了普通安装方法与应力波安装方法的安装质量.实验结果表明应力波安装方法可以安装大干涉量紧固件,可以减小"凸瘤",安装质量好.     

旋转状态下干涉配合应力分析的边界元法

本文对边界元法用于旋转状态下干涉配合的应力分析进行了讨论。根据边界局部坐标与整体坐标间的关系,推导出适用于处理干涉配合中接合面上的联接条件的二维弹性问题的边界积分方程;建立了旋转状态下干涉配合应力分析的边界元方程,并讨论了数值计算的方法。文中给出了一个算例,将边界元解与解析解进行了比较。计算表明,文中的方法对旋转状态下干涉配合的应力分析是可行的,其计算精度令人满意。     

含裂纹螺接件应力强度因子三维有限元分析

对飞机结构螺接件来说,最主要的强度问题之一,是在疲劳载荷下会产生裂纹并扩展。而目前对含裂纹螺接件的应力强度因子(Stress intensity factor,SIF)分析多以简化的二维有限元模型为主。为此,在考虑螺栓与孔壁间的非线性接触、摩擦和螺栓预紧力等因素影响的基础上,利用非线性有限元软件MSC.Marc构建含裂纹螺接件的三维有限元分析模型,通过分析得到不同损伤模式下的SIF与裂纹长度沿板厚度方向的变化曲线。结果表明,虽然螺接件孔边裂纹是复合型裂纹,但Ⅰ型SIF起主导作用,Ⅱ型和Ⅲ型SIF可忽略不计;在裂纹长度一定时,接触面处的SIF最大,外表面处最小,孔边双侧裂纹对称时的SIF大于孔边单侧裂纹情形;裂纹长度相同时,含沉孔螺接件接触面上的SIF大于直孔情形时相应的SIF,而外表面的SIF趋势则恰恰相反。     

干涉配合对复合材料单钉连接疲劳寿命影响研究

利用ABAQUS软件中的UMAT子程序建立了基于三维Hashin判据、Camonho参数退化准则与两种渐进疲劳损伤模型的复合材料本构模型。对未采用干涉配合的复合材料单钉连接结构疲劳寿命试验进行了数值模拟,所得寿命预测值与试验结果吻合较好,证明了该分析方法和所编写程序的正确性。在此基础上,对采用干涉配合的复合材料连接结构疲劳寿命进行了预测。结果表明:当采用0.8%~1.0%干涉量的干涉配合时复合材料连接结构的疲劳寿命约可以提高到原来的3倍。     

高锁螺栓干涉连接中极限干涉量

干涉配合是提高螺栓连接疲劳寿命的有效工艺方法,针对钛合金高锁螺栓的干涉配合静态压入过程,建立有限元模型并进行数值模拟.分析不同干涉量下螺栓上最大应力、孔壁上最大应力值和叠层板上应力分布特点.结果表明,采用静态压入方法的最大干涉量为2.0％,并分析塑性区随干涉量的变化特点及数值模拟结果中的凸瘤大小.在数值模拟的基础上进行高锁螺栓液压压入试验,通过对比试验和模拟压入力的峰值、历史曲线和孔出口处凸瘤大小,有限元模拟得到了验证,利用有限元结果分析带孔边压痕的试验件孔口易产生裂纹的根本原因,并分析试件孔口凸瘤范围大小对结构疲劳磨损的影响,得出干涉量不宜超过2.0％.     

复合材料螺接力学行为精细化有限元分析方法

针对航空用纤维增强树脂基复合材料螺栓连接的力学行为研究难题,采用有限元软件二次开发的方法,提出了涵盖层合板高效建模、扭矩与预紧力关系、钉孔配合间隙与滑移过渡段、渐进损伤判断与性能退化等方面的精细化有限元分析模型。提出了基于应变等效原理的紧固件预紧力-扭矩试验测试方法,降低了紧固件预紧力-扭矩转换精度对数值模拟精度的影响。提出了基于修改螺栓头与层合板接触平面摩擦因数的方法以实现对含钉孔配合间隙的复合材料螺接接头的力-位移响应在滑移过渡段的较好模拟。复合材料单搭接螺接接头单剪试验和有限元预测的力-位移曲线对比结果显示极限载荷最大预测误差为17.2%,证明了所提方法能有效地预测复合材料单钉/多钉螺接结构的力学性能演变规律,且所提方法提高了预测结果与试验结果的匹配度,提升了有限元分析的效率,为航空先进复合材料连接结构的力学行为分析奠定了建模技术基础。     

铆接干涉量对疲劳寿命的影响分析

铆接作为飞机结构装配中常用的装配方法,其特点主要是连接可靠,工艺简单,适用于各类机体结构之间的连接,其质量是提高飞机疲劳寿命的重要因素.基于塑性力学中铆钉镦粗的变形受力特点和机械连接可靠性理论,采用主应力法,结合有限元仿真,分析铆接过程中试件的受载情况,构建铆接变形受力模型,通过工艺试验,获得干涉量影响疲劳寿命的影响规...     

考虑拧紧力矩的螺栓疲劳可靠性评估方法

针对航天产品中螺栓易发生疲劳失效的问题,提出了一种考虑拧紧力矩的螺栓疲劳可靠性评估方法,对比传统的疲劳可靠性评估方法,其更加符合螺栓的实际受力情况,得出的螺栓疲劳可靠性分析结果更为精确.首先,在现有的螺栓疲劳试验标准GJB 715.30A—2002的基础上,通过施加拧紧力矩得出螺栓的疲劳寿命分布结果.其次,将螺栓的疲劳...     

活节螺栓法兰垫片连接系统有限元分析与结构改进

应用ABAQUS软件,在考虑预紧力和内压作用的工况下,对某厂所设计的压力容器非标活节螺栓法兰垫片连接系统进行三维有限元应力分析。根据应力分析结果进行线性化处理,按照JB4732-1995《钢制压力容器-分析设计标准》对其进行应力强度评定。结果表明,由于结构的复杂性,原设计结构的耳板、上法兰和筒体的应力强度不满足要求,需加厚上法兰并在筒体上安装加强板以减小其应力强度值。对具有不同厚度上法兰和不同长度加强板的该结构进行应力分析,得到既满足强度要求和密封要求,又节省材料的设计参数,同时总结了上法兰厚度和加强板长度对连接系统上法兰和筒体应力的影响规律。这对类似结构的设计具有一定的指导意义。     

振动时效激振力的选择

振动时效使残余应力峰值降低并得到均化的主要原因是材料内部微塑性变形的局部性。分析了静载荷及循环载荷下的微塑性变形行为，认为振动时效动应力的选择应以材料的疲劳极限作为依据。     

螺栓联接的可靠性研究

考虑失效相关，推导了受剪螺栓联接的可靠度计算公式，为螺栓联接的可靠性分析提供了新的方法。     

螺钉联接的可靠性优化设计

在鱼雷大段联接中,螺钉联接是一种广泛采用的方法.鱼雷壳体结构设计和强度分析过去一直采用以最大载荷、最小强度给出的安全系数来保证结构的可靠性,这里则提出使用可靠性理论和优化设计方法对螺钉联接进行再设计,并建立了相应的数学模型,利用遗传算法进行优化计算,经过计算取得了很好的成果.     

碳纤维复合材料结构的应用力波铆接实验研究

将应力波铆接技术用于碳纤维复合材料结构的联接，并讨论了ＴＢ２－１铆钉用应力波铆按时有关工艺参数的选择，加垫圈可限制铆钉的过分膨胀，防止复合材料的初始安装损伤。因应力波铆接能产生小而均匀的干涉量，故可提高接头的初始挤压破坏强度。     

计算机辅助教学在机械设计实验中的运用

针对《机械设计实验》课程,教师难教而学生难学这一现状,通过发挥计算机的优势,运用AutoCAD、Excel于螺栓联接实验教学,从而突破传统教学手段的限制,有效地消除了教与学之间的障碍,切实可行地提高教学质量与效果。     

切削液对切削残余应力分布影响的实验研究

在分析切削液通过机械效应和热效应对工件加工表面残余应力产生作用的基础上,采用自来水和水性、油性、乳性切削液对45钢进行车削,对试样产生的残余应力和干车削试样比较,观察不同切削液对加工残余应力的影响特点。实验结果表明切削液可以降低残余拉应力或者增大残余压应力,作用效果和切削液冷却及润滑性能有关,同时受切削条件的限制;使用切削液有利于改善工件切削表面残余应力状态,可以把对残余应力的影响能力作为切削液性能评估内容。     

高强度螺栓连接的节点计算探析

为了解决高强度螺栓连接的节点计算这一难题,在研究了有关规范和国外资料后,提出了适用于没有垂直或水平支撑的梁的端部高强度螺栓连接的选取和节点计算的方法。     

连杆动应力及疲劳寿命分析

连杆在发动机中直接与活塞销、曲轴连杆轴颈相连接,它们之间通过弹性接触传递力。所以,活塞销、曲轴连杆轴颈决定了连杆的受力分布情况。采用有限元分析中的接触法对某型号发动机的连杆进行有限元分析,得出接触面之间的压力分布情况、连杆的应力分布情况及连杆变形情况,并对连杆的疲劳强度进行校核。     

应力场强法在多轴疲劳寿命估算中的应用

将预测疲劳寿命的方法－－应力场强法理论初步应用到单轴加载和多轴加载下的疲劳寿命估算。同时，对于单轴加载和多轴比例加载给出预测算例，并与其试验结果进行对比，结果表明应力场强法是一种较好的预测多轴疲劳寿命的方法。