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1座艙蓋吊掛螺栓有限元分析

按照螺栓實(shí)際幾何尺寸建立有限元模型，有限元模型見圖1；根據(jù)螺栓在結(jié)構(gòu)上的固定形式，將螺栓斷面附近固支，并螺栓在Φ9過渡到Φ6的凸臺(tái)處的受擠壓面施加適當(dāng)?shù)募s束。根據(jù)上面計(jì)算的吊掛螺栓載荷，共計(jì)算了兩種情況，模擬螺栓在吊掛艙蓋時(shí)的受力形式施加載荷通過對(duì)上述有限元模型計(jì)算分析得到：2號(hào)螺栓發(fā)生斷裂前，吊掛螺栓斷面處最大應(yīng)力為907MPa，吊掛螺栓的應(yīng)力分布情況；2號(hào)螺栓發(fā)生斷裂后，吊掛螺栓斷面處最大應(yīng)力為1153MPa，吊掛螺栓的應(yīng)力分布情況。

2座艙蓋吊掛螺栓斷裂試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)情況根據(jù)螺栓的安裝形式

在進(jìn)行吊掛螺栓斷裂試驗(yàn)時(shí)，為模擬螺栓受載時(shí)，鋼索與螺栓的夾角，采取試驗(yàn)方式加載。試驗(yàn)在加載機(jī)上進(jìn)行，加載機(jī)行程為每分鐘3mm，一直加載到吊掛螺栓斷裂，斷裂時(shí)試驗(yàn)機(jī)顯示的最大載荷為1944N，試驗(yàn)加載曲線。

2.2試驗(yàn)情況的有限元模擬計(jì)算根據(jù)試驗(yàn)情況

進(jìn)行模擬計(jì)算，有限元模型；按照試驗(yàn)時(shí)螺栓的固定形式，將螺栓斷面附近固支，并螺栓在Φ9過渡到Φ6的凸臺(tái)處的受擠壓面施加適當(dāng)?shù)募s束。

3結(jié)論和分析

每一個(gè)座艙蓋吊掛螺栓在吊掛艙蓋的受力形式下，靜承載能力為1751N；在正常吊掛下，螺栓承受的平均載荷為642.6N；從試驗(yàn)結(jié)果推算，在該受載狀態(tài)下的承載能力為1751（N）；從上述結(jié)論分析，在螺栓材料性能指標(biāo)合格，組織正常，在螺栓靜力受載情況下，正常吊掛螺栓是有足夠強(qiáng)度的，螺栓斷裂的因素，只有承受載荷達(dá)到其破壞載荷。在加載時(shí)，加載速度過快，會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊載荷，當(dāng)沖擊加速度達(dá)到2.73m/s2時(shí)，螺栓承受的載荷達(dá)到2.73*642.6=1754N，超過螺栓的承載能力1751（N），使螺栓承受較大應(yīng)力導(dǎo)致斷裂。

作者：艾勇軍單位：中航貴州飛機(jī)有限責(zé)任公司