飞机结构中,随着复合材料结构的大量运用,存在许多复合材料与金属的连接区域。由于复合材料与金属的热膨胀特性存在显著差异,导致复合材料-金属混合结构存在显著的温度应力,使得静强度设计从以往的机械力设计为主导,转变为热-机械力共同主导。本文首先对复合材料-铝合金单列三螺栓连接结构试验件进行拉伸试验研究,得到试验件的螺栓载荷分配比例。利用ABAQUS通用有限元软件建立三维实体模型,通过数值仿真分析,得到螺栓的承受载荷大小,并与试验结果进行对比,得到比较准确的仿真模型。然后,在上述有限元模型的基础上,加入温度变化条件,对模型进行热-力耦合分析,分别对8组模型研究低温(CT)、和高温(ET)环境对复合材料-金属混合连接结构的应力分布和螺栓承受载荷的影响。并通过热-力耦合分析,研究了不同铺层和不同金属材料的搭接板在低温、常温(RT)和高温环境下,螺栓载荷分配的变化规律。理想的螺栓连接结构,在温度变化时,会由于构件不同的热膨胀系数而发生变形,从而产生温度应力。在螺栓连接处为了协调两板变形,会产生载荷,当环境温度为-75℃时,金属板收缩,对外侧两个螺栓产生指向中间的力;当环境温度为100℃时,金属板膨胀,对外侧两个螺栓产生指向两侧的力,并在结构内产生相应的应力应变。针对不同连接形式、不同金属搭接板材料和两种典型复合材料铺层顺序的复合材料螺栓连接结构,进行热-力耦合分析,研究在温度变化影响下的螺栓载荷分配的变化规律。温度的变化,会导致螺栓载荷分配不均匀的程度提高,载荷向某个外侧的某个螺栓集中,最严重的螺栓承载比例超过55%。本文得到的温度变化对各种连接结构的影响,在飞机设计时有一定的参考价值。