飞机多钉壁板混合结构热应力分析与验证 后印本

摘要: 为了研究飞机机械连接混合结构在运营环境极端温度下产生的热应力，在刚度法基础上考虑温度场引起的变形，推导了典型单搭接连接件由热应力引起的钉载计算理论公式。针对壁板等较为复杂的大尺寸结构热应力分析难题，以铝合金“Z”型长桁和复合材料蒙皮通过40个螺钉机械连接组成的多钉壁板为研究对象，基于梁-壳组合单元，建立了壁板结构2维仿真模型，获取了结构热应力和钉载分布规律。此外，通过开展低温环境试验，分析了结构中复合材料及金属在不同温度下由热应力引起的应变。结果表明，有限元分析和试验数据具有较好的一致性，通过平面建模方法可以有效减低多钉连接结构建模难度及计算量；多钉壁板的钉载分布规律为“U”型，最大载荷量级约为3 500 N,为后续结构强度分析提供依据。