航空铆接连接件疲劳寿命研究-机械设计及理论专业论文.docxVIP

南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 铆接在飞机制造中应用非常广泛。铆接连接件的疲劳性能直接影响到飞机的可靠性与安全 性。因此，开展航空铆接连接件疲劳寿命研究具有重要的工程意义。 本文对航空铆接连接件的疲劳寿命进行了较为全面深入的试验和理论研究，主要研究内容 为： （1）铆接连接件疲劳性能的试验研究。在疲劳试验研究中，介绍了铆接连接件试验件的结 构形式及材料性能，开展了试验件的静载破坏试验和疲劳试验，分析了铆接连接件的破坏形式， 获得了手工铆接试验件的 S-N 曲线，探讨了制孔直径、压铆力等因素对铆接连接件疲劳寿命的 影响，得出了用于指导铆接连接件疲劳设计的工艺方法。 （2）铆接连接件疲劳寿命的理论计算。在疲劳寿命预估研究中，介绍了疲劳寿命预估的基 本理论，探讨并选择了适用于航空铆接连接件的疲劳寿命预估方法，开展了航空铆接连接件试 验件的疲劳寿命理论值的预估，获得了具有一定可参考性的疲劳寿命预估结果。 （3）铆接连接件疲劳寿命的仿真分析。在疲劳寿命仿真分析研究中，描述了疲劳寿命仿真 分析的一般过程，开展了铆接连接件的疲劳仿真分析，比较分析了仿真分析结果与疲劳试验结 果。研究发现，仿真分析得到的铆接连接件的疲劳破坏的形式和位置与疲劳试验结果吻合，疲 劳寿命与疲劳试验结果较为接近。借助仿真分析研究铆接连接件的疲劳性能具有一定的可行性。 （4）铆接连接件疲劳寿命数据分析软件开发。在数据分析软件开发中，介绍了 MATLAB 的 GUI 的开发环境，阐述了铆接连接件疲劳寿命分析软件的框架设计，完成了铆接连接件疲劳 寿命分析软件 GUI 的创建，进而提高了疲劳数据分析的效率。 关键词：铆接连接件，疲劳寿命，疲劳试验，理论计算，仿真分析 I 航空铆接连接件疲劳寿命研究 Abstract Riveting is one of the main types of mechanical connection in aircraft manufacturing. It has a great effect on reliability and security of airplane. Therefore, research on the fatigue life of aeronautical riveted joint has important engineering significance. In this paper, sufficient experimental works and comprehensive theoretical studies are performed. The relevant achievements can be divided into following four parts. （1）Study of Fatigue Life of Riveted Joint Based on Fatigue Test. In this part, structure and material property of specimen of riveting is introduced, static and fatigue test is carried on and collapse mode of specimen is summarized. Then, testing data promotes S-N line fitting of manual specimen, and study of influence of hole diameter and riveting pressure on fatigue life of riveted joint is completed by comparing performence of difference groups of specimen. Several significative conclusions are summarized for aircraft manufacturing. （2）Fatigue Life Calculation of Riveted Joint In this part, relational theory of fatigue life calculation is introduced first, then, calculation of riveted joint has been proceeded after selecting a suitable method, whose result is really referential. （3）Fatigue Simulation of Riveted