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飞机U型铆接构件不同加载角度下失效特性试验及数值模型研究
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作者 牟浩蕾 张经纬 +2 位作者 赵一帆 解江 冯振宇 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期148-158,共11页
在坠撞载荷作用下,运输类飞机的机身连接构件失效是其主要的失效形式之一。针对U型铆接构件,采用试验与仿真方法,研究其在不同加载工况(纯拉脱、30°、45°、60°和90°纯剪切)的失效特性,揭示U型件厚度和加载角度对其... 在坠撞载荷作用下,运输类飞机的机身连接构件失效是其主要的失效形式之一。针对U型铆接构件,采用试验与仿真方法,研究其在不同加载工况(纯拉脱、30°、45°、60°和90°纯剪切)的失效特性,揭示U型件厚度和加载角度对其失效特性的影响规律;建立基于峰值载荷失效的双线性单元模型(梁单元、六面体单元、4六面体簇单元和8六面体簇单元模型)和SPR2(self-piercing rivet 2)约束单元模型,得到可应用于坠撞仿真分析的铆钉数值模型。结果表明:随着加载角度增大,铆钉承受载荷由拉脱载荷变为剪切载荷,铆钉失效由钉头拉脱变为钉杆剪断;U型件承受载荷由面外拉伸载荷变为面内挤压载荷,失效位移减小;随着厚度增加,U型件不易发生变形,失效载荷增加,失效位移减少。基于峰值载荷失效的双线性单元模型中,8六面体簇单元模型获得的失效载荷与失效位移与试验结果吻合较好;8六面体簇单元模型与SPR2约束单元模型获得的失效载荷偏差均在10%以内,但8六面体簇单元模型的失效载荷偏差更小;两个模型获得的失效位移偏差稍大,但SPR2约束单元模型的失效位移偏差相对较小(15%以内)。8六面体簇单元和SPR2约束单元模型可应用于飞机坠撞仿真。 展开更多
关键词 U型铆接构件 失效特性 双线性单元模型 spr2约束单元模型
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