复合型连接件的可靠性分析_郎达学

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1、第8期机械设计与制造2012年8月MachineryDesign＆Manufacture231文章编号：1001-3997（2012）08-0231-03复合型连接件的可靠性分析郎达学苏华陈国定（西北工业大学机电学院，西安710072）ReliabilityAnalysisofaCompositeJointLANGDa-xue，SUHua，CHENGuo-ding（DepartmentofMechatronics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China）

2、【摘要】运用弹塑性有限元方法对含胶接和铆销连接的多材料复合型连接杆组进行应力分析,比较了采用不同连接情况和胶粘材料时复合杆组的承载能力,并确定了复合杆组可靠度计算准则。采用MonteCarlo法分析在轴向拉力作用下复合型连接杆组的可靠性，并分析了杆组中各结构几何尺寸、材料力学属性等对复合杆组可靠度影响的灵敏度。结果表明，采用铆销与胶接的复合连接方式可提高杆组的承载能力和可靠度，并可在一定程度上降低粘胶剂的影响，但应控制合适的胶接长度和铆销尺寸；在一定范围内加大接头截面

3、厚度、减小胶接长度，能有效提高复合杆组的可靠度。关键词：复合型连接；可靠性；灵敏度；弹塑性有限元；胶接；铆销【Abstract】Thestressofacompositejointincludingdifferentmaterialsconnectedwithgluingandrivetingwasanalyzedusingelastic-plasticFiniteElementMethod（FEM）.Thecarryingcapacityofthecom－positejointconnectedindifferentways

4、anddifferentadhesivewascomparedanditsreliabilitycalculativerulewasdetermined.ThereliabilityofthecompositejointwascomputedbyMonteCarlomethodwhentheaxialpullforceisappliedtoit.Thenthereliabilitysensitivityofthecompositejointwasstudiedconsideringtheeffectsofgeometricalpara

5、metersandmaterialmechanicalproperties.Itisshownthatthejointconnect－edwithrivetingpinsandadhesivesimultaneouslycanincreasethecarryingcapacityandreliabilityofthecompositejointcomponents.Atthemeantimethecompositeconnectionmaydecreasetheeffectofadhesiveinaway.Butthegluingle

6、ngthandrivetingpin’sdiametershouldbecontrolledproperly.Increasingthethicknessofthejointanddecreasingthegluinglengthwithinacertainrangecanimprovethereliabilityofthecompositejointeffectively.KeyWords：CompositeJoint；Reliability；Sensitivity；Elastic-PlasticFiniteElement；Glui

7、ng；Riv－eting中图分类号：TH16；V414.1文献标识码：A1引言方面也多为针对单一材料和单一零件类型[4]。根据工程实际需求，以天线展开系统中的一种复合型连接杆组为例，基于有限元分析天线展开系统一般由若干构架单元组成，各构架单元是否可软件ANSYS，对不同连接方式和胶粘材料下复合杆组的应力分布靠直接影响到整个展开系统工作的可靠性，因此分析各构架连接进行弹塑性有限元分析，并用MonteCarlo法分析了复合杆组的可件的可靠性是整个展开系统可靠性设计的

8、一项重要的基础工作。靠性，研究了结构几何尺寸、材料属性等对连接杆组可靠性影响的目前展开系统中的构架连接件，往