【摘 要】
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螺栓是机械装配制造中最常用的紧固件之一,在航空航天设备上主要承力的连接处都被大量使用,比如飞机机翼大梁、蒙皮、接头等机身受力较大的连接处。高锁螺栓是航空航天设备上应用较多的一种螺栓,安装形式主要为螺杆直径大于孔径的干涉装配,干涉连接对结构件疲劳寿命增益明显,目前已被广泛应用在航空领域。干涉装配本身也存在设计上的缺陷,本文将针对这些缺陷,基于长寿命连接技术,改进高锁螺栓结构,设计新型MJ8抗剪型沉头
【基金项目】
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总装备部预研管理中心（41423050201）；
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螺栓是机械装配制造中最常用的紧固件之一,在航空航天设备上主要承力的连接处都被大量使用,比如飞机机翼大梁、蒙皮、接头等机身受力较大的连接处。高锁螺栓是航空航天设备上应用较多的一种螺栓,安装形式主要为螺杆直径大于孔径的干涉装配,干涉连接对结构件疲劳寿命增益明显,目前已被广泛应用在航空领域。干涉装配本身也存在设计上的缺陷,本文将针对这些缺陷,基于长寿命连接技术,改进高锁螺栓结构,设计新型MJ8抗剪型沉头高锁螺栓。通过有限元仿真分析探究新型高锁螺栓关键结构参数在干涉压入过程对被连接件力学性能影响趋势,并设计正交试验确定较为合理的关键结构参数组合。最后通过有限元仿真分析对比新旧高锁螺栓在干涉压入和拧紧两个过程中的物理场分布差异,验证了设计方案。论文主要内容大致可分为如下几点:（1）介绍高锁螺栓及长寿命连接技术、高锁螺栓国内外发展现状、高锁螺栓干涉装配缺陷和对高锁螺栓结构改进的措施。（2）参考国内外相关标准,设计新型高锁螺栓结构并确定其基本尺寸,通过对干涉安装过程进行受力分析来确定结构的关键结构参数。通过ABAQUS进行GUI二次开发,以便于有限元仿真分析。（3）通过有限元分析对比普通高锁螺栓与新型高锁螺栓干涉安装过程对连接结构力学性能的影响,验证新型高锁螺栓结构合理性。（4）对新型高锁螺栓进行有限元仿真分析,在基本结构尺寸确定的情况下,通过对比结构关键尺寸参数在干涉安装过程中对孔周应力应变场分布均匀性的影响,确定了这些关键结构参数的相对合理范围,并进行多参数组合正交试验,确定最有利的参数组合。（5）模拟新型高锁螺栓的螺母安装过程,通过有限元仿真分析内六角安装孔应力应变状态总结该结构的不足之处;改进安装孔结构,对比新旧安装孔力学性能。
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