接觸聯(lián)接結(jié)構(gòu)的故障預(yù)測(cè)和動(dòng)力學(xué)特性分析.pdf

1、接觸聯(lián)接結(jié)構(gòu)廣泛用于各類機(jī)械結(jié)構(gòu)中，例如螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)、鉚釘聯(lián)接結(jié)構(gòu)、銷釘聯(lián)接結(jié)構(gòu)等。由于聯(lián)接部位有接觸的存在，并且這些聯(lián)接結(jié)構(gòu)通常處于惡劣的工作環(huán)境，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)疲勞失效問(wèn)題；近年來(lái)由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型化和柔性化，使聯(lián)接部動(dòng)力學(xué)特性對(duì)整機(jī)性能的影響顯得更加重要。本文通過(guò)有限元仿真對(duì)吊耳螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的失效故障預(yù)報(bào)和飛機(jī)蒙皮與長(zhǎng)桁鉚接結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究，探討了在復(fù)合載荷作用下并考慮零件表面之間的接觸現(xiàn)象時(shí)，結(jié)構(gòu)件的疲勞裂紋產(chǎn)生以及擴(kuò)展過(guò)

2、程和速度，從而提高了結(jié)構(gòu)的失效故障預(yù)報(bào)的可靠性，比較了傳統(tǒng)不考慮接觸現(xiàn)象時(shí)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)接觸現(xiàn)象對(duì)裂紋擴(kuò)展速度以及模態(tài)參數(shù)都有不可忽視的影響，并采用灰色模型對(duì)考慮接觸時(shí)結(jié)構(gòu)的剩余壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
　　建立了吊耳螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)有限元模型，通過(guò)應(yīng)力分析預(yù)報(bào)出故障危險(xiǎn)點(diǎn)，并分析了預(yù)緊力和剪力對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力的影響，最后計(jì)算了考慮接觸和不考慮接觸的疲勞裂紋萌生壽命，發(fā)現(xiàn)接觸對(duì)疲勞裂紋萌生壽命有一定影響。
　　建立了含裂紋的吊耳螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)有

3、限元模型，分析了接觸、裂紋深度以及橢圓裂紋長(zhǎng)短半軸之比對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響，分析了接觸對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響，并計(jì)算了考慮接觸和不考慮接觸的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命，發(fā)現(xiàn)接觸對(duì)裂紋擴(kuò)展速率和疲勞裂紋擴(kuò)展壽命有一定影響。
　　提出了吊耳螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的剩余壽命預(yù)測(cè)流程，利用新陳代謝灰色預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)了應(yīng)力強(qiáng)度因子隨裂紋深度變化值，進(jìn)一步計(jì)算了裂紋擴(kuò)展速率隨裂紋深度變化值，最后計(jì)算了吊耳螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的疲勞剩余壽命。
　　建立了飛機(jī)蒙皮與長(zhǎng)桁鉚