空军工程大学学报

作者：郭轩，张引利，刘彦杰，刘洪权，惠战荣

单位：航空工业第一飞机设计研究院，西安，710089\

关键词：L型角片;螺栓连接;偏心距离;安装方向;失效模式;数值仿真;模型

基金：国家重大科技专项

为研究螺栓偏心距离及安装方向对L型钛铝角片螺栓对接结构静态拉伸力学性能的影响，采用试验及数值仿真相结合的方法进行研究。设计螺栓纯拉伸、螺栓正装及螺栓反装3种构型共7组试验件进行力学性能测试，通过纯拉伸构型获得螺栓的纯拉伸承载能力及破坏模式，正、反装构型获得偏心距离与安装方向对角片对接结构力学性能的影响。使用ABAQUS软件建立仿真模型对试验结果进行复现，通过Johnson-Cook模型定义螺栓的塑性及失效模型，数值仿真得到的模型刚度、失效模式及载荷与试验结果吻合度较高，且能够清晰地描述螺栓裂纹的起始位置与扩展过程。通过试验与数值仿真研究可知，由于偏心弯矩的影响，L型角片对接结构的破坏载荷远低于螺栓的纯拉伸承载能力，且随着偏心距离的增大而降低。相同偏心距离下，螺栓反装构型的破坏载荷略高于正装构型。螺栓纯拉伸及反装构型破坏模式为螺栓横截面断裂（Ⅰ型），螺栓正装构型破坏模式为螺栓头翘起破坏（Ⅱ型）。上述研究对L型角片螺栓对接结构的设计具有指导意义。

来源：2025年第1期

《空军工程大学学报》期刊编辑部

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