飞机薄壁件损伤铆接修理前后承载能力分析

铆接是飞机结构损伤修理中常用的修理方法之一。为深入研究飞机薄壁件损伤铆接修理前后的承载能力和破坏形式,应用ANSYS/LS-DYNA软件建立了其三维有限元模型,进行了准静态拉伸仿真模拟,并将相应的模拟结果与试验结果进行了对比分析。结果表明:有限元分析能有效模拟飞机薄壁件损伤铆接修理前后的承载能力和破坏形式;同时,进一步分析了铆钉布置和盖板形状对飞机薄壁件损伤铆接修理前后承载能力的影响。这些结果为研究飞机结构铆接修理工艺参数优化设计提供了参考依据。

飞机蒙皮铆接修理中的铆钉排布

对蒙皮铆接修理中铆钉排布方式对于修理效果的影响进行研究和分析。在分析以往铆钉排布方式的基础上,利用ANSYS软件对不同铆钉排布方式的铝合金板材进行应力分析,并进行实验验证,分析铆钉排布与板材强度之间的关系,最终得出铆钉排布最佳方案。

飞机蒙皮铆接修理的有限元分析与试验研究

通过两个算例应用ANSYS软件对飞机蒙皮铆接修理进行了有限元分析,得出了蒙皮结构在不同铆接修理方案下的承载能力,并与相应的试验数据进行了对比分析,验证了有限元分析结果的可靠性;同时,给出了蒙皮结构在不同铆接修理方案下各铆钉所承受的钉载值,这为铆接修理方案的优化设计提供理论参考。

机身对接修理构型疲劳与裂纹扩展寿命研究

基于三维有限元分析结果,提出了机身对接修理构型的疲劳与裂纹扩展寿命快速评估方法。考虑摩擦及铆钉预紧力,建立了不同修理构型三维有限元模型。基于计算结果得到了铆钉钉载随孔边裂纹长度变化的函数表达式。基于权函数法提出了对接构型孔边裂纹应力强度因子快速分析方法,并建立了相应的裂纹扩展寿命分析方法。对4种不同对接修理构型进行疲劳和裂纹扩展寿命分析,结果表明:危险位置均位于蒙皮头排铆钉,不同修理构型的头排铆钉钉载差异较大;增加铆钉排数和阶梯状布置加强板可降低头排铆钉钉载;减小头排铆钉钉载可显著提高疲劳寿命,但对裂纹扩展寿命改善效果较小。

CCF300/QY8911层压板破孔损伤快速抢修后的拉伸性能

针对CCF300/QY8911复合材料层压板破孔损伤抢修后的拉伸强度影响规律和表征方法问题,通过对原始材料标准试件、含预制损伤试件及通过胶接、铆接和胶铆联合修理后试件的拉伸试验,得到了相应的强度、刚度、损伤模式和重点部位应变数据。结果表明,修理部位与原结构刚度不协调是影响修理强度的主要因素;胶接修理具有较高的连接刚度,其修理强度影响因素主要是铺层间结合强度;铆接修理连接刚度较低,且铆钉受单剪容易被拉脱是影响其修理强度的主要因素;胶铆联合修理综合了胶接修理刚度高和铆接修理能防止层间撕裂的双重优势;综合采用胶铆联合湿装配工艺、增加铆钉直径和在工件背面加装防拉脱垫片可显著提高修理效果,其抗拉强度分别为常规铆接修理和常规胶接修理的161.5%和135.9%。所提的基于线弹性断裂理论的强度恢复率评价方法能更好地从整体上表征修理后结构的真实承载能力。