题目：飞机复合材料构件少无应力装配关键技术研究

 

复合材料在飞机中得到了越来越广泛的应用，其用量已经成为衡量飞机先进性的重要标志。受复合材料本身特性及其制造工艺的限制，复材飞机装配工艺比金属更为复杂，层间应力分布状况直接影响其寿命和可靠性，因此装配过程中需要严格控制装配应力。本论文以飞机少无应力装配关键技术研究为核心，通过试验和数值模拟分析螺栓安装力矩和安装顺序对复材构件连接性能的影响，并进一步优化以实现复材构件的少无应力装配。主要研究内容如下：

首先，阐述了飞机复合材料构件少无应力装配的概念，并基于其特征分析得出需要攻克的关键技术与难点问题，包括容差分配及优化技术、复合材料制孔、连接和无损检测技术等。针对复材构件连接的技术难点问题，进一步细化了其影响因素，包括少无应力装配优化变量的选取、螺栓安装力矩及预紧力的计算与基于多传感检测的复合材料构件装配等。

其次，研究了复合材料层合板螺栓单钉单搭连接的静拉伸试验。根据需求制备了标准试件，在对试验过程进行了详细记录的基础上分析了试验结果，为后续仿真和多钉研究提供了基础数据依据。

然后，为复合材料单钉拉伸试验件建立了三维模型，通过仿真对摩擦、接触条件、网格划分、单元类型选择、载荷及边界条件进行了最优化设置；针对仿真中容易出现的问题进行了说明，并给出解决方法；分析了拉伸过程中孔边的应力分布情况和不同预紧力与摩擦系数对于孔边应力分布的影响。

最后，研究了复合材料层合板多钉螺栓连接的拉伸试验。在总结其失效形式及试验结果的基础上，分析了螺栓安装顺序和安装力矩对多钉连接性能的影响。