接觸聯(lián)接結構的故障預測和動力學特性分析.pdf

1、接觸聯(lián)接結構廣泛用于各類機械結構中，例如螺栓聯(lián)接結構、鉚釘聯(lián)接結構、銷釘聯(lián)接結構等。由于聯(lián)接部位有接觸的存在，并且這些聯(lián)接結構通常處于惡劣的工作環(huán)境，經(jīng)常會出現(xiàn)疲勞失效問題；近年來由于復雜結構的大型化和柔性化，使聯(lián)接部動力學特性對整機性能的影響顯得更加重要。本文通過有限元仿真對吊耳螺栓聯(lián)接結構的失效故障預報和飛機蒙皮與長桁鉚接結構的動力學特性進行了研究，探討了在復合載荷作用下并考慮零件表面之間的接觸現(xiàn)象時，結構件的疲勞裂紋產(chǎn)生以及擴展過

2、程和速度，從而提高了結構的失效故障預報的可靠性，比較了傳統(tǒng)不考慮接觸現(xiàn)象時的結果，發(fā)現(xiàn)接觸現(xiàn)象對裂紋擴展速度以及模態(tài)參數(shù)都有不可忽視的影響，并采用灰色模型對考慮接觸時結構的剩余壽命進行了預測。
　　建立了吊耳螺栓聯(lián)接結構有限元模型，通過應力分析預報出故障危險點，并分析了預緊力和剪力對危險點應力的影響，最后計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)接結構有

3、限元模型，分析了接觸、裂紋深度以及橢圓裂紋長短半軸之比對應力強度因子的影響，分析了接觸對裂紋擴展速率的影響，并計算了考慮接觸和不考慮接觸的疲勞裂紋擴展壽命，發(fā)現(xiàn)接觸對裂紋擴展速率和疲勞裂紋擴展壽命有一定影響。
　　提出了吊耳螺栓聯(lián)接結構的剩余壽命預測流程，利用新陳代謝灰色預測模型預測了應力強度因子隨裂紋深度變化值，進一步計算了裂紋擴展速率隨裂紋深度變化值，最后計算了吊耳螺栓聯(lián)接結構的疲勞剩余壽命。
　　建立了飛機蒙皮與長桁鉚