铆接是飞机装配中最广泛使用的机械连接方式之一,铆接工作量占飞机装配总工作量的30%以上。而飞机的疲劳失效事故有约70%都发生在构件的连接处,因此铆接件的疲劳特性对于全机的疲劳寿命至关重要。本文通过分析国内外关于铆接结构疲劳寿命的研究现状,确定以四钉单搭接形式的干涉铆接接头为研究对象,将铆接件中不同位置上的铆钉直径以及不同直径铆钉间的间距作为工艺参数,通过与普通对照组的比较,分析其对铆接结构疲劳寿命的影响规律。主要的研究手段包括理论分析,有限元数值仿真和试验验证,主要的研究内容和创新点如下:摒弃了将铆钉镦头视作圆柱体的简单假设,以铆钉沉头与钉杆相交面同铆钉轴线的交点为坐标原点建立柱坐标系,利用体积不变定律建立总干涉体积与镦头母线方程的关系式,实现了对不易测量的干涉体积进行更精确的理论表达。以板件为研究对象,用微元法建立孔周附近应力的物理模型,结合干涉体积公式,得到铆接完成后孔周附近各方向残余应力的表达式,指出在模型假设成立的范围内,孔周压缩残余应力与干涉量呈正相关。通过弹簧-质点模型建立四钉单搭接件受拉伸载荷的物理模型,分析不同位置上钉传载荷和旁路载荷的差异,指出铆接件受载时的疲劳敏感区域。建立了等效弹簧刚度系数-位移-载荷的方程组,确立了通过改变铆钉直径和间距改变铆接件受载,从而影响铆接件疲劳属性的理论基础。结合多钉连接受载一致性的特点,确定优化参数的具体方案设计,利用有限元仿真软件ABAQUS建立铆接件的三维数值模型,模拟完整的铆接过程和铆接件受载情况。采用数值输出和可视化手段验证铆接质量,分析不同直径铆钉连接孔周残余应力分布的优劣,并通过分析铆接件受载时的载荷分布情况指出试验组与对照组在疲劳破坏敏感部位疲劳特性的差异。完成了铆接试验、铆接件的拉伸试验和疲劳寿命测定试验,验证了铆接质量和有限元仿真的一致性。通过对比试验数据和数值模拟的结果,分析在不同位置改变铆钉直径和间距对铆接件疲劳属性的影响,验证了通过改变铆接件中不同位置上的铆钉直径和间距对铆接件疲劳特性具有的提升效应。