干涉單面螺紋抽釘緊固系統(tǒng)連接技術(shù)的研究.pdf

1、復(fù)合材料具有比強度大、比剛度高等優(yōu)點，因此在航空領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。特別是第四代戰(zhàn)斗機中為了提高飛機使用壽命，大量使用了先進(jìn)復(fù)合材料。機械連接與其他(膠接、焊接等)連接方式相比，具有連接可靠、工藝簡單等優(yōu)點。目前飛行器設(shè)計中重要的復(fù)合材料受力構(gòu)件仍以機械連接為主，第四代戰(zhàn)斗機要求復(fù)合材料連接盡可能采用干涉連接技術(shù)，同時要求采用先進(jìn)干涉連接緊固系統(tǒng)。 本文課題內(nèi)容來源于總裝備部十一五裝備預(yù)先研究計劃項目《長壽命機械連接與高性能緊

2、固件技術(shù)研究》。該課題將在對復(fù)合材料干涉配合強化機理與鈦干涉環(huán)槽鉚釘緊固系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究干涉單面螺紋抽釘緊固系統(tǒng)在復(fù)合材料干涉配合連接中的應(yīng)用。本文以碳纖維增強雙馬來酰亞胺樹脂基復(fù)合材料為對象，系統(tǒng)地研究了其復(fù)合材料機械連接技術(shù)。通過ANSYS有限元模擬輔助分析了復(fù)合材料板連接的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果，為課題后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。 文章首先對復(fù)合材料層合板以及其機械連接作了介紹，概括此領(lǐng)域研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上引出本文的

3、研究主旨，從數(shù)值模擬方面對其作進(jìn)一步輔助分析。 其次，本文對復(fù)合材料層合板干涉配合緊固件的設(shè)計與安裝進(jìn)行了詳細(xì)表述，另外還對此過程的裝配方法和裝配完成后的機械性能作了分析，從中提取出數(shù)值模擬所要進(jìn)行的工作。 數(shù)值模擬方面，本文首先對干涉單面螺紋抽釘緊固系統(tǒng)復(fù)合材料接頭靜態(tài)應(yīng)力分布進(jìn)行了三維有限元分析。在分析過程中綜合考慮了復(fù)合材料特性、螺栓與襯套及襯套與復(fù)合材料板之間的摩擦和接觸—復(fù)合材料板上的預(yù)緊力、以及螺栓和復(fù)合