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机械科学与技术2025年第09期:螺栓拧紧顺序对飞机CFRP壁板装配变形影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐贺;孟庆勋;张辉;潘新;

单位:沈阳航空航天大学;沈阳飞机工业(集团)有限公司;

摘要:碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer, CFRP)广泛应用于飞机壁板结构,然而受成形及加工精度不足等因素影响,其在与肋、框等结构装配时往往在贴合面处出现不同程度的间隙,螺栓拧紧后造成壁板变形沿各方向传递。对此,开展不同螺栓拧紧顺序时CFRP壁板装配变形规律的研究。首先,确定壁板局部结构并据此建立了有限元仿真模型。其次,针对壁板局部结构搭建了实验平台,利用数字图像相关法测量“正向顺序、中间向外和两侧向内”这3种顺序下的壁板变形数据。结合有限元结果与实验数据分析壁板特定点位发现:拧紧顺序对壁板沿其法向的变形规律无明显影响;壁板空间偏移及面内变形与拧紧顺序密切相关,总体而言空间偏移的程度远大于面内拉压变形,3种顺序中“两侧向内”连接时壁板空间偏移量最小,“中间向外”连接时壁板内部拉压变形最小。

关键词:碳纤维增强复合材料;;螺栓连接;;飞机壁板;;拧紧顺序;;装配变形

基金资助:辽宁省科技厅项目(LJKZ0213);; 沈阳市中青年科技人才培育专项(RC240032)