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作者:秦泽鹏;马玉娥;高睿鑫;徐瑞阳;郑涵天;
单位:西北工业大学航空学院;中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所;
摘要:【目的】针对TC2钛合金加筋壁板,探究铆接、点焊、氩弧焊及激光焊4种不同连接工艺对其压缩屈曲行为及破坏模式的影响。【方法】首先,设计并制备了4种工艺的整体壁板试验件,通过单轴压缩试验获取屈曲载荷、破坏载荷及失效模式;然后,基于轴压屈曲理论进行初步估算,并利用有限元软件构建实体单元模型进行屈曲及后屈曲行为仿真,对比分析试验与计算结果。【结果】试验结果表明,焊接类壁板(氩弧焊、激光焊)的屈曲与破坏载荷显著高于铆接与点焊壁板,但后者的承载效率(破坏/屈曲载荷比)更高。铆接与点焊壁板发生整体屈曲失效,源于蒙皮与筋条的协调变形;焊接类壁板发生局部屈曲失效,表现为蒙皮凸起与筋条扭转。数值模拟结果与试验数据吻合良好,误差均在10%以内,有效捕获了结构变形细节。
关键词:焊接工艺;;加筋整体壁板;;压缩试验;;屈曲分析;;破坏模式
基金资助:国家自然科学基金项目(11572250)~~