梁式管接头是一种新型液压管接头,由阴接头、阳接头和外套螺母组成,具有耐高压、自紧性、自封性和安装尺寸短的优点,有望成为替代现有航空管接头的结构形式。对梁式管接头进行设计与分析,将对提高航空管接头的可靠性具有重要的理论和工程意义。目前梁式管接头在研制过程中缺乏可应用于工程实际装配的扭拉关系,并且在振动工况和变温工况下预紧力的衰退规律尚不明确,有可能导致使用过程中发生泄漏,引发安全隐患。本文针对梁式管接头,采用理论分析和数值仿真的方法,研究了梁式管接头的扭拉关系和梁式管接头在振动工况和变温工况下的预紧力衰退机理,为梁式管接头的拧紧力矩的确定提供了理论参考依据,主要研究包括以下几个方面的内容:首先,根据普通螺栓的扭拉关系公式推导过程,对梁式管接头各接触面进行力学分析,推导出梁式管接头的扭拉关系理论公式,建立梁式管接头有限元模型进行拧紧过程仿真,验证了通过理论推导得出的梁式管接头扭拉关系的准确性。然后,提出了振动工况下梁式管接头轴向预紧力衰退过程的研究方法,采用随动强化模型,考虑材料的棘轮效应,在阴接头顶端施加循环横向位移载荷,通过有限元分析了振动工况下外套螺母松动过程中各接触面的接触状态变化规律,进而分析了位移幅值、初始预紧力和摩擦系数等因素对梁式管接头轴向预紧力衰退的影响,结果得出塑性变形和螺纹接触面相对运动是导致梁式管接头振动工况下预紧力发生衰退的主要原因。最后,提出了温度变化工况下梁式管接头轴向预紧力衰退过程的研究方法,分析了温度变化引起的构件膨胀导致的塑性变形和螺纹连接结构由于径向热膨胀引起的螺纹松动,研究了循环温度载荷下温度峰值、初始预紧力、摩擦系数和热膨胀系数对梁式管接头预紧力衰退的影响机制。