澳门赌场

学术堂首页 | 文献乞助论文范文 | 论文标题题目 | 参考文献 | 开题报告 | 论文格局 | 择要大纲 | 论文称谢 | 论文查重 | 论文辩论 | 论文颁发 | 期刊杂志 | 论文写作 | 论文PPT
学术堂专业论文进修平台您以后的地位:学术堂 > 职称论文

飞机产业中铆接现实近况用及新铆接静力生效研讨

来历:工程与实验 作者:赵洪伟
宣布于:2020-04-29 共4946字

铆工技师论文精选范文第四篇:飞机产业中铆接现实近况用及新铆接静力生效研讨

  择要:铆接是今朝飞机上利用最为普遍、影响其靠得住性和强度的关头题目。本文对以后的铆接现实和新的铆接静力生效研讨停止回首,以期对产生缺点的潜伏机制有透辟的领会。本文回首了传统铆接静强度的近况,找出了致使铆接会商静态生效的首要身分;会商了铆接制作参数和二次曲折对铆接搭接会商静强度的影响,回首了处置静态生效的最新处置计划。另外,还会商了铆接手艺的新成长,包含差别资料的利用和铆接工艺,并瞻望了产业铆接的研讨和利用远景。

  关头词:铆接; 静力生效; 工艺参数;

  Abstract:Riveting is the most widely used in aircraft,which affects its reliability and strength. The purpose of this paper is to make a practical review of current riveting practice and the new riveting static failure research,so as to have a thorough understanding of the potential mechanism of defects. In the paper,the status of traditional riveting static strength is reviewed,and the main factors affecting the static failure of riveted joints are found out. The effects of manufacturing parameters and secondary bending on the static strength of riveted lap joints are discussed,and the latest solutions to static failure are reviewed. In addition,the new development of riveting technology,including the use of different materials and riveting process,is also discussed. Finally,the research and application prospects of industrial riveting are prospected.

  Keyword:riveting; static failure; processing parameter;

铆工

  1 弁言

  飞机是一个极为庞杂的体系,由各类资料、外形和尺寸的布局构成。与毗连进程相干的局部包含机头、后机身、尾翼和机翼等,这些组件须要在出产的最初阶段停止组装。今朝,铆接依然是首要的毗连体例。在某些利用场景中,能够或许或许连系粘接和铆接手艺来进步毗连强度,如机身与蒙皮之间的薄板粘接铆接,面板框架蒙皮接合处的粘接铆接,和尾翼翼板中的薄板纵梁粘接铆接[1]等。

  为了深切领会铆接缺点,本文综述了飞机产业中铆接静力生效研讨的最新停顿。起首阐发了各类体例的特色和规模性,在此根本上,详细先容了现实利用中的关头手艺,包含现实研讨、实验研讨的最新停顿。最初,对将来的研讨提出了倡议。

  2 铆接会商静强度研讨

  2.1 传统铆接的静强度

  最近几年来,对铆接会商静强度的研讨首要集合在传统铆接会商和新型铆接布局的影响身分上,包含铆接夹杂会商和电磁铆接布局。图1所示为铆接布局静强度影响身分之间的庞杂干系。今朝的研讨首要集合在挤压力对铆钉装置后剩余应力应变散布和二次曲折应力的影响。Huan等[6]停止了单列静心铆接搭接会商的实验,研讨挤压力对铆接会商静态机能的影响。跟着拉伸载荷逐步增大,会商刚度逐步变小,而挤压力对会商刚度的影响不明显,但较大的挤压力致使会商静强度减小。其缘由是挤压力越大,孔周剩余应力越大,孔周最大主应力由初始压应力变为拉应力,随后,静强度变弱。

  图1 铆接布局静强度影响身分之间的干系

  挤压力是影响铆接会商品质的关头身分。铆接会商静力机能的一个论断是,较大的挤压力致使会商的静态机能更好[7,8].肯定挤压力值时,应综合斟酌铆接会商的静强度。研讨成果标明,跟着挤压力增添,会商的静强度略有降落。实验成果仅给出了定性的论断,挤压力与静强度之间的定量干系尚不清晰。在静态受力状况下,受力状况下的静态机能须要节制在必然的规模内。另外,还须要研讨其余影响身分,如外表打仗。今朝,挤压力对会商静强度、载荷通报、孔周应力场趋向和拉伸载荷感化下二次曲折应力的影响尚不清晰。

  2.2 今朝铆接布局静力生效处置体例

  铆接会商静强度生效的处置体例首要从规范、展望模子、利用环境和夹杂会商展开。规范是斟酌工程利用给出的处置计划。展望模子是基于根本现实和阐发的铆接布局静力粉碎展望体例。利用环境是研讨铆接会商内部实验生效形式身分。夹杂会商是一种新的毗连体例,是一种改良铆接会商静态机能的处置计划。

  为处置金属铆接会商的静态生效题目,拟定了相干的静强度设想规范。Manes等[5]以为,铆钉和孔上(轴向载荷)给出的最大静强度是金属资料紧固件设想进程中的指点规范。

  为展望铆接会商生效,提出了会商的静强度表征手艺,出格是基于工程现实利用的半剖析展望体例[4].在这些半剖析模子中,剩余应力、制作变量等设想参数起主导感化,应综合斟酌,并经由进程实验获得各类经历。如:(1)铆钉牢固时孔收缩引发的板材剩余应力对会商静强度有明显影响[4];(2)挤压力和公役弥补了极限强度下降;(3)在FML中,薄板在蒙受较大变形的环境下,极限强度下降可达25%以上;(4)在薄板厚度与铆钉直径的小比值下,铆钉在生效形式下的感化须要进一步正视。

  除会商身分的影响外,外载荷也被视为影响会商静强度机能的首要身分。在某些环境下,单铆钉强度无限,没法知足强度请求,是以夹杂会商成为新型布局毗连。Chowdhury等[1]经由进程一系列实验发明,夹杂会商的益处大于粘结会商和铆接会商的益处。另外,他们得出论断,绝对较薄的布局偏向于利用夹杂会商毗连,出格是在修复任务中。

  固然已引入了半阐成长望模子等展望手艺,但今朝仍存在必然的规模性,总结以下:(1)今朝的研讨仅限于挤压力对铆钉装置后剩余应力/应变散布和二次曲折应力的影响。(2)挤压力对会商静强度、荷载通报、孔周应力场趋向和拉伸载荷感化下的二次曲折应力的影响尚不清晰。(3)传统铆接工艺中影响静强度的别的身分,如二次曲折应力和载荷通报,不有用的研讨。(4)新型会商,即夹杂会商和电磁铆接会商,其特点、影响身分、铆接资料和铆接工艺等方面的研讨还不够深切。

  3 新型铆接静强度研讨

  3.1 新布局

  新布局指的是夹杂会商,如粘接铆接会商(如图2所示)。与铆接会商比拟,夹杂会商上风较多,如持续密封才能、更高的强度、更高的刚度及更好的抗剥离和抗打击机能[11].铆接会商的粉碎进程呈非线性,只要在到达最大载荷后才会产生粉碎。粘接的承载才能高于铆接,与载荷呈线性干系,粘接会商在到达最大载荷后间接生效。比拟之下,夹杂会商的承载才能高于铆接会商和粘接会商,在到达最大承载才能后不会间接生效,是以具备两种单一范例会商的长处。Chaudhari等[9]得出论断,与铆接会商和粘接比拟,夹杂会商能够或许或许蒙受更高的载荷。将粘接后的夹杂会商引入铆接,其静强度机能优于单铆接会商。另外,在飞机布局维修中,夹杂毗连比粘接毗连更有用。近似的论断也能够或许或许在其余文献中找到[10].

  今朝,夹杂会商的利用仅限于飞机布局维修,在飞机拆卸和制作中的利用并未几[11,12].另外,对夹杂会商影响身分的研讨较少,对夹杂会商影响身分的研讨另有待进一步深切。

  图2 夹杂会商实例

  3.2 新工艺和新资料

  因为钛合金和复合资料对强度分量比的请求很高,钛合金和复合资料在航空产业中获得了普遍的利用。新资料成形难度大,这给铆接工艺带来了挑衅。电磁铆接手艺,出格是高压便携式电磁铆接机成长敏捷,利用普遍[3].

  钛合金能够或许或许明显进步铆接会商的静强度,斟酌到钛合金铆钉难以成形,需接纳电磁铆接手艺来完成铆接成形[2],电磁感到也能为钛合金铆钉的成形供给充足的挤压力。图3所示为电磁铆接在钛合金及复合资料布局中的利用,传统的铆接工艺因为干与的不平均性,在铆钉成形进程中轻易形成复合资料布局严峻的分层毁伤,限定了其在复合资料布局毗连中的利用。为了削减毁伤,今朝复合资料布局首要接纳螺栓毗连而非铆接,这致使布局超重,本钱进步。电磁铆接具备干与平均的长处,能够或许或许经由进程削减铆接毁伤来完成复合资料布局的铆接,明显下降会商的分量和本钱。

  图3 电磁铆接在钛合金及复合资料布局中的利用[2]

  Zhang等[13]用F6 mm钛合金铆钉停止了电磁铆接实验,并阐发了会商的静强度特点。高速变形的驱动头别离能蒙受9.9k N的剪切载荷和12.5k N的拔出载荷,会商具备较高的过盈共同品质。电磁铆接工艺能够或许或许在环境温度下用于难变形资料铆接[13].

  相干学者对新型资料和布局会商的静强度停止了深切研讨。但是,因为铆接中引入了新资料、新布局和新工艺,对影响会商静强度的身分还须要停止定量的研讨。

  4 总结与将来研讨

  4.1 小结

  与汽车产业等民用范畴比拟,航空铆接手艺成长绝对迟缓。鞭策铆接手艺成长的身分是资料,为知足新资料的毗连请求,传统的铆接手艺有待改良,这使得电磁铆接手艺和主动铆接手艺获得了长足成长。本文在回首铆接手艺成长的根本上,对铆接手艺成长中存在的题目停止了研讨和切磋。

  (1)对铆接的各类影响身分,如设想参数、制作变量、载荷通报、剩余应力、二次曲折应力等的研讨多为定性研讨,这些定性研讨绝对完全。但是,因为影响铆接静强度的身分较多,且影响身分的机理庞杂,对响应身分和静强度的定量研讨较少,定量研讨大多是针对特定的资料、前提和工艺停止的。

  (2)跟着新资料、新铆钉布局和新铆接手艺的引入,一些新的影响身分如温度等也被引入飞机制作和拆卸中。新身分与原铆接影响身分的耦合效应尚不深切研讨。

  (3)在飞机补缀中,夹杂毗连特别是粘接/铆接会商被引入飞机补片中。夹杂会商的静力特点有待进一步研讨,特别是在有粘接的环境下,铆接身分对会商静力机能的影响还不获得充实斟酌。

  4.2 将来研讨

  将来的研讨任务能够集合在:(1)铆接系数与会商静力机能的定量干系;(2)新资料和夹杂资料(包含钛合金、纤维加强复合资料和金属纤维层压板)在新铆接工艺下的静态机能表征;(3)夹杂会商的静态特点。

  参考文献

  [1]N. Chowdhury,W. K. Chiu,J. Wang,et al. Static and fatigue testing thin riveted,bonded and hybrid carbon fiber double lap joints used in aircraft structures[J]. Composite Structures,2015,121(mar.):315-323.

  [2]Z. Cao and Y. Zuo. Electromagnetic riveting technique and its applications[J]. Chinese Journal of Aeronautics,2019(6):1-11.

  [3]C. Lei,Y. Bi,J. Li,and Y. Ke. Effect of riveting parameters on the quality of riveted aircraft structures with slug rivet[J]. Advances in Mechanical Engineering,2017,9(11):1-12.

  [4]W. J. Slagter. Static Strength of Riveted Joints in Fibre Metal Laminates[D]. Delft University of Technonloy,1994.

  [5]A. Manes,M. Giglio,and F. Vigan. Effect of riveting process parameters on the local stress field of a T-joint[J]. International Journal of Mechanical Sciences,2011,53(12):1039-1049.

  [6]H. Huan and M. Liu. Effects of squeeze force on static behavior of riveted lap joints[J]. Advances in Mechanical Engineering,2017,9(5):1-13.

  [7]C. Dechwayukul,C. A. Rubin,and G. T. Hahn. Analysis of the Effects of Thin Sealant Layers Introduction[J]. AIAA J.,2003,41(11):2216-2228.

  [8]P. Linde and H. de Boer. Modelling of inter-rivet buckling of hybrid composites[J]. Composite Structures,2006,73(2):221-228.

  [9]S. P. Chaudhari. Comparison of Static Analysis of Bonded,Riveted and Hybrid Joints by using Different Materials[J]. Int. J. Innov.Res. Sci. Technol.,2018,4(12):55-63.

  [10]S. Pitta,V. de la Mora Carles,F. Roure,et al. On the static strength of aluminium and carbon fibre aircraft lap joint repairs[J].Composite Structures,2018,201(May):276-290.

  [11]E. Armentani and R. Citarella. DBEM and FEM analysis on nonlinear multiple crack propagation in an aeronautic doubler-skin assembly[J]. International Journal of Fatigue,2006,28(5/6):598-608.

  [12]M. Saadat,R. Sim,and F. Najafi. Modelling and analysis of Airbus wingbox assembly[J]. Proc Inst Mech Eng B J Eng Manuf,2008,222(6):701-709.

  [13]X. Zhang,M. Zhang,L. Sun,et al. Numerical simulation and experimental investigations on TA1 titanium alloy rivet in electromagnetic riveting[J]. Archives of Civil&Mechanical Engineering,2018,18(3):887-901.

作者单元:中国飞机强度研讨所 西安交通大学机器工程学院
原文来由:赵洪伟.飞机拆卸中铆接布局静力生效研讨停顿[J].工程与实验,2020,60(04):5-7.
相干标签:
相干栏目
  • 报警平台
  • 收集监察
  • 备案信息
  • 告发中间
  • 传布文化
  • 诚信网站