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《双排交错铆钉连接对接结构裂纹尖端应力强度因子分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI牶牨牥牣牨牫牬牫牫牤j牣cnki牣牨牥牥牫牠牳牱牪牳牣牪牥牥牰牣牨牨牣牥牨牭第25卷第11期机械科学与技术Vo.l25No.112006年11月MECHANICALSCIENCEANDTECHNOLOGYNovember2006文章编号:1003-8728(2006)11-1311-03双排交错铆钉连接对接结构裂纹尖端应力强度因子分析殷之平,黄其青,贾亮(西北工业大学航空学院,西安710072)殷之平摘要:双排交错铆钉连接对接结构是飞机进行损伤容限设计的重要结构件之一,其应力强度因子分析一直受到工程上的广泛关注。文中采用有限元方法,充分考虑不同开裂模式造成裂
2、纹面上铆钉传力作用不同的特点,建立合理的铆钉传力模型,对双排交错铆钉对接结构进行裂尖应力强度因子分析,给出计算曲线。分析中讨论了裂纹垂直与平行于对接缝两种开裂模式以及单向与双向两种受载模式,并分析了铆钉特定传力作用下的柔度效应。所得计算结果及分析结论对飞机结构损伤容限设计具有直接参考价值。关键词:铆钉连接;对接结构;应力强度因子;损伤容限设计中图分类号:V22文献标识码:AAnalysisofStressIntensityFactorsandtheCrackTipsofaButtJointStructureInterlacedwithDouble-rowRivet
3、sYinZhiping,HuangQiqing,JiaLiang(SchoolofAeronautics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi′an710072)Abstract:Asanimportantstructuralcomponentofaplaneintheprocessofitsdamagetolerancedesign,abuttjointstructureinterlacedwithdouble-rowrivetsusuallyrequirestheanalysisofitsstressintensityf
4、actors(SIF).Withthecharacteristicsthattherivetsbearforceonacracksurfaceindifferentwaysasthecrackpatterndifferstakenintofullaccount,thepaperusedthefiniteelementmethodtoestablisharation-almodelfortherivets′force-bearingandtoanalyzethestressintensityfactorsatthecracktipsofthebuttjointstr
5、uctureinterlacedwithdouble-rowrivets,theSIFcalculationcurvesofwhichwerealsogivenattheendofthepaper.Itfurtheranalyzedthetwocrackpattensinwhichcracksareperpendicularorparalleltobuttjointsandthetwodirectionsofforcebearing,namelytoasingledirectionordoubledirections.Italsodiscussedtherivet
6、s′flexibilityeffectwhentheybearspecialforce.Thecalculationresultsandconclusionspresentedinthepaperareofreferencevalueforthedamagetolerancedesignofairplanes′structures.Keywords:rivetinterlacement;buttjointstructure;stressintensityfactor(SIF);damagetolerancedesign飞机机身、机翼等许多结构是由若干个结构元件通过
7、计算含裂铆接对接板应紧固件、加强件等连接组成的薄壁结构,各结构元件之间的力强度因子的新模型,连接部位(如搭接、对接等)既是静强度校核的关键部位,用于分析铆接搭接结构也是结构耐久性/损伤容限设计的关键部位,结构的疲劳断(图1(a)所示)含裂问裂破坏通常发生在构件之间的连接部位。因此分析结构连题,本文则侧重于铆接接部位的抗断裂能力非常重要。对接结构(图1(b)所图1铆接结构类型示意图国内外对典型的铆接加筋结构断裂特性的研究在理论示)含裂问题的应力强[1~4]和实验两方面都已比较成熟,但对特殊的铆接加筋结度因子计算分析。构(如搭接结构及对接结构),由于其结构形式及开裂模
8、式文中根据