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申请/专利权人：沈阳飞机工业(集团)有限公司

摘要：本发明提供了一种叠层结构铆接头轴向随机振动疲劳失效因素分析方法，属于航空制造装配领域，包括选取铆接区域等效结构，叠层结构铆接头随机振动疲劳载荷的施加，有限元模型构建及仿真分析，试验验证等步骤，解决了疲劳失效因素系统分析的问题、实现了对叠层结构随机疲劳振动的米塞斯应力、轴向变形以及裂纹扩展的多方面分析，同时，解决叠层铆接结构疲劳振动主要失效因素难以确定的问题，从实验和有限元仿真两个方面对疲劳失效因素进行单一因素分析，确定了影响疲劳失效的最主要因素，为后续飞机装配工序减小装配误差提供理论依据和参数支持。

主权项：1.一种叠层结构铆接头轴向随机振动疲劳失效因素分析方法，其特征在于，所述的分析方法包括如下步骤：步骤一，选取铆接区域等效结构；根据实际全尺寸壁板在飞机机身或机翼中所处的位置及外力场，分析其力学边界条件，同时考虑叠层铆接结构中铆钉位置关系，选取壁板不同部位的典型局部铆接区域，建立一系列壁板局部缩比等效几何模型；分析铆钉与壁板孔内壁接触界面的力学行为，提取出铆钉受接触界面影响的结构内部关键边界条件参数，作为目标影响因素；步骤二，叠层结构铆接头随机振动疲劳载荷的施加；根据铆接头所在部位，确定其所受载荷情况，并将其所受载荷分为疲劳载荷和非疲劳载荷，疲劳载荷进一步区分为随机振动疲劳载荷与非随机振动疲劳载荷，在铆接头附近安装加速度传感器，施加包括随机振动疲劳载荷在内的；将施加的随机振动疲劳载荷信号转化为加速度信号，进行转化分析后，提取出该部位疲劳振动载荷谱，将提取的不同部位载荷谱进行分类，根据载荷谱选择对应部位的典型疲劳失效条件范围，用以开展后续有限元仿真以及试验的载荷设置，以缩小样本量；步骤三，有限元模型构建及仿真分析；将步骤一中建立的一系列等效几何模型导入仿真分析系统中，分别建立有限元模型，并根据步骤一中得到的力学边界条件设置有限元模型的边界条件，将上一步骤所提取载荷谱输入仿真分析系统幅值曲线设置中，对各有限元模型分别进行轴向随机振动疲劳仿真，并观察疲劳裂纹萌生位置与演化路径，完成不同目标影响因素条件下的有限元仿真；步骤四，试验验证；利用振动试验台，对不同部位试片进行轴向随机振动疲劳试验，对有限元仿真结果进行验证；采用DOE试验设计方法进行叠层结构单钉剖面拉伸加载实验，对有限元仿真结果进行验证；对各目标影响因素进行正交实验，分析各部位在多因素耦合共同作用下的疲劳失效程度，确定多因素耦合作用。

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