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螺纹滚压对1240MPa级高强钛合金高锁螺栓性能的影响 被引量：7
1
作者 赵庆云 刘风雷 +2 位作者 王立东 陈闯 王玉凤 《航空制造技术》 2016年第19期75-79,共5页
针对1240MPa级高强钛合金高锁螺栓进行螺纹滚压强化工艺试验研究,结果表明:冷滚压螺纹时,高强钛合金高锁螺栓的螺纹牙顶出现超过0.12mm的折叠,温滚螺纹则没有超标缺陷。1240MPa级高强钛合金高锁螺栓温滚螺纹后的平均抗拉强度比冷滚螺纹... 针对1240MPa级高强钛合金高锁螺栓进行螺纹滚压强化工艺试验研究,结果表明:冷滚压螺纹时,高强钛合金高锁螺栓的螺纹牙顶出现超过0.12mm的折叠,温滚螺纹则没有超标缺陷。1240MPa级高强钛合金高锁螺栓温滚螺纹后的平均抗拉强度比冷滚螺纹的平均抗拉强度低约0.5k N,但高于标准要求20%。冷滚压的螺纹各部位显微硬度稍高于温滚压后的螺纹各部位的显微硬度,冷滚和温滚均使材料得到硬化,适用于高强钛合金高锁螺栓的螺纹滚压工艺为温滚螺纹。 展开更多
关键词 螺纹滚压 1240MPa 高强钛合金 高锁螺栓 紧固件 加工硬化
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Ti-5553高锁螺栓螺纹强化层的显微组织与强化机理 被引量：1
2
作者 赵庆云 程思锐 +3 位作者 黄宏 刘风雷 任翀 董利民 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期203-208,共6页
采用扫描电镜和能谱分析对高强钛合金高锁螺栓螺纹滚压层的显微组织进行研究,结合力学性能试验,分析了其强化机理。拉伸试验结果显示,螺纹失效螺栓的具体失效部位不是螺纹收尾处,而是第一或第二个完整螺纹处。SEM检查结果表明,Ti-5553... 采用扫描电镜和能谱分析对高强钛合金高锁螺栓螺纹滚压层的显微组织进行研究,结合力学性能试验,分析了其强化机理。拉伸试验结果显示,螺纹失效螺栓的具体失效部位不是螺纹收尾处,而是第一或第二个完整螺纹处。SEM检查结果表明,Ti-5553高强钛合金螺栓的微观组织主要由分布在β基体中的初生α相和大量次生α相以及一定数量的晶界α相组成。螺纹滚压后的晶粒发生严重变形,强化层可分为变形层和Beilby层。能谱分析显示,Beilby层无O、C、N等杂质外来物,成分与基体相同。变形层和Beilby层,特别是Beilby层的存在,提高了轻型钛合金高锁螺栓的疲劳性能。 展开更多
关键词 高强钛合金 高锁螺栓 滚压强化 强化机理 变形层 Beilby层
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高锁螺栓干涉连接中极限干涉量 被引量：20
3
作者 姜杰凤 董辉跃 柯映林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期145-152,共8页
干涉配合是提高螺栓连接疲劳寿命的有效工艺方法,针对钛合金高锁螺栓的干涉配合静态压入过程,建立有限元模型并进行数值模拟。分析不同干涉量下螺栓上最大应力、孔壁上最大应力值和叠层板上应力分布特点。结果表明,采用静态压入方法的... 干涉配合是提高螺栓连接疲劳寿命的有效工艺方法,针对钛合金高锁螺栓的干涉配合静态压入过程,建立有限元模型并进行数值模拟。分析不同干涉量下螺栓上最大应力、孔壁上最大应力值和叠层板上应力分布特点。结果表明,采用静态压入方法的最大干涉量为2.0%,并分析塑性区随干涉量的变化特点及数值模拟结果中的凸瘤大小。在数值模拟的基础上进行高锁螺栓液压压入试验,通过对比试验和模拟压入力的峰值、历史曲线和孔出口处凸瘤大小,有限元模拟得到了验证,利用有限元结果分析带孔边压痕的试验件孔口易产生裂纹的根本原因,并分析试件孔口凸瘤范围大小对结构疲劳磨损的影响,得出干涉量不宜超过2.0%。 展开更多
关键词 高锁螺栓 干涉配合 数值模拟 最大应力 凸瘤
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高锁螺栓干涉配合安装工艺参数对凸瘤的影响分析 被引量：7
4
作者 姜杰凤 董辉跃 毕运波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期936-945,共10页
干涉配合螺栓连接是提高飞机结构疲劳寿命的一种有效方法,干涉安装中产生的凸瘤对结构强度极为不利。分析了凸瘤产生的原因,对M8钛合金高锁螺栓进行了静态压入试验,同时建立了有限元模型进行数值模拟,通过对比压入力和凸瘤大小,验证了... 干涉配合螺栓连接是提高飞机结构疲劳寿命的一种有效方法,干涉安装中产生的凸瘤对结构强度极为不利。分析了凸瘤产生的原因,对M8钛合金高锁螺栓进行了静态压入试验,同时建立了有限元模型进行数值模拟,通过对比压入力和凸瘤大小,验证了有限元模型。对影响凸瘤产生的工艺参数进行了分析。有限元模拟结果表明:最佳干涉量为1.5%,顶铁中孔直径略小于螺栓2倍时产生的凸瘤较小,钉孔间摩擦因数须小于0.15,孔出口0.2×120°倒角可减小凸瘤和降低此处的应力集中效应。 展开更多
关键词 高锁螺栓 干涉配合 凸瘤 有限元法 应力集中 中孔顶铁
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高锁螺栓装配的最佳干涉量实验与仿真研究 被引量：5
5
作者 谢阶栋 陈果 +4 位作者 曾馨靓 舒茂盛 罗云 高红 郑其辉 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1321-1329,共9页
目前我国飞机高锁螺栓装配标准均是沿用国外标准,缺乏相关理论和试验研究。针对某型飞机铝合金结构,通过疲劳试验和有限元仿真相结合的方法,研究了高锁螺栓干涉量在不同夹层厚度的基体上对结构件的疲劳增益机理。首先,设计并进行疲劳试... 目前我国飞机高锁螺栓装配标准均是沿用国外标准,缺乏相关理论和试验研究。针对某型飞机铝合金结构,通过疲劳试验和有限元仿真相结合的方法,研究了高锁螺栓干涉量在不同夹层厚度的基体上对结构件的疲劳增益机理。首先,设计并进行疲劳试验,对疲劳试验结果进行S-N曲线分析、细节疲劳额定值(DFR)分析及断裂位置分析。然后,利用有限元法对试验件建模仿真,对试验现象进行解释,对干涉配合疲劳增益机理进行研究。最后,综合细节疲劳额定值结果与有限元仿真结果得到高锁螺栓装配的标准建议值,对现有安装规范进行验证,从而保障某型飞机的装配质量。 展开更多
关键词 干涉配合 高锁螺栓 疲劳强度 有限元法 细节疲劳额定值
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钛合金干涉螺栓应力波安装质量模拟研究 被引量：3
6
作者 曹增强 杨晓娜 +1 位作者 左杨杰 仇继伟 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期24-30,共7页
提高干涉螺栓安装质量是提高螺接接头连接效率的有效途径.为了提高钛合金干涉螺栓安装质量,建立钛合金干涉螺栓有限元动态安装模型,研究干涉量、摩擦因数和安装次数对接头安装质量的影响,并结合试验对安装模型进行验证.结果表明:应力波... 提高干涉螺栓安装质量是提高螺接接头连接效率的有效途径.为了提高钛合金干涉螺栓安装质量,建立钛合金干涉螺栓有限元动态安装模型,研究干涉量、摩擦因数和安装次数对接头安装质量的影响,并结合试验对安装模型进行验证.结果表明:应力波安装阻力小于强迫安装;1.0%干涉量下安装孔壁挤压不充分,2.0%干涉量时会引起孔壁划伤,1.5%干涉量下安装孔壁表面质量最优;1.0%和1.5%干涉量下安装阻力对摩擦因数不敏感,但干涉量增加到2.0%时,安装阻力和最大凸瘤高度随摩擦因数增大而显著增加;二次安装导致安装阻力和最大凸瘤高度大幅上升,安装孔壁形成明显层叠累积.综上所述,工程实践中推荐使用1.5%干涉量,以保证安装孔壁表面质量.为了提高经济效益,摩擦因数选择0.1~0.15,多次安装应避免使用.干涉量大于1.5%时,应通过多次铰孔、改善螺栓表面润滑效果等方法尽可能降低摩擦因数,进而有效减小安装阻力和最大凸瘤高度. 展开更多
关键词 电磁铆接 高锁螺栓 安装 干涉配合 安装质量 模拟
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1240 MPa级Ti-38644高锁螺栓的拉伸疲劳增寿机理 被引量：3
7
作者 赵庆云 程思锐 黄宏 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期735-741,共7页
用扫描电镜和能谱观测分析Ti-38644高强钛合金高锁螺栓的拉伸疲劳断口,揭示了高锁螺栓的疲劳裂纹萌生和扩展的微观特征和疲劳增寿机理。结果表明,Ti-38644高强钛合金高锁螺栓的疲劳断口包括疲劳裂纹萌生区、扩展区和瞬断区:疲劳裂纹从... 用扫描电镜和能谱观测分析Ti-38644高强钛合金高锁螺栓的拉伸疲劳断口,揭示了高锁螺栓的疲劳裂纹萌生和扩展的微观特征和疲劳增寿机理。结果表明,Ti-38644高强钛合金高锁螺栓的疲劳断口包括疲劳裂纹萌生区、扩展区和瞬断区:疲劳裂纹从螺栓头下圆角滚压薄弱部位表面萌生,随后在基体中呈放射性扩展;进入扩展区后裂纹的尺寸由微观扩展至宏观,以疲劳条带扩展机制为主,同时也存在解理断裂。头下圆角处的变形层对Ti-38644高锁螺栓的疲劳寿命有显著的影响,变形层使Ti-38644钛合金高锁螺栓的疲劳寿命明显提高。通过微观组织与疲劳寿命的对比,探讨了Ti-38644钛合金高锁螺栓疲劳强化的作用机理。 展开更多
关键词 金属材料 Ti-38644 高强钛合金 疲劳断口 增寿机理 疲劳寿命 高锁螺栓 断口形貌
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高锁螺栓连接力学参数关系的实验研究 被引量：3
8
作者 吴南星 成飞 +1 位作者 廖达海 鲍星 《机床与液压》 北大核心 2017年第1期77-80,共4页
为了研究高锁螺栓连接过程中拧断力矩、锁紧力矩及预紧力之间的关系,借助普通螺栓连接经典理论推导出了高锁螺栓连接的数学模型。以A286材质的M5、M6、M8型三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母与高锁螺栓为实验对象,利用扭拉实验... 为了研究高锁螺栓连接过程中拧断力矩、锁紧力矩及预紧力之间的关系,借助普通螺栓连接经典理论推导出了高锁螺栓连接的数学模型。以A286材质的M5、M6、M8型三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母与高锁螺栓为实验对象,利用扭拉实验设备,获得了拧断力矩、锁紧力矩及预紧力值。通过推导的数学模型计算出了扭矩系数。实验结果表明:三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母的拧断力矩值和扭矩系数值几乎相同。对于三点高锁螺母,收口部位对高锁螺母的拧断力矩几乎没有影响,锁紧力矩是线性叠加到拧断力矩上的。实验结果验证了数学模型的正确性。 展开更多
关键词 高锁螺母 高锁螺栓 拧断力矩 锁紧力矩 预紧力
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高锁螺栓孔进R区的对接结构疲劳试验研究
9
作者 黄志荣 张学友 +2 位作者 殷姿 刁春涛 闻捷 《航空工程进展》 CSCD 2021年第6期110-116,共7页
在民用飞机生产过程中,存在紧固件孔进入对接结构R区但换新超差结构较为困难的情形,对该类问题在R区加弧形垫后,由于应力集中系数的变化及非标准连接,结构的疲劳品质会受到影响。本文通过疲劳试验研究对接结构高锁螺栓孔进R区(平行载荷... 在民用飞机生产过程中,存在紧固件孔进入对接结构R区但换新超差结构较为困难的情形,对该类问题在R区加弧形垫后,由于应力集中系数的变化及非标准连接,结构的疲劳品质会受到影响。本文通过疲劳试验研究对接结构高锁螺栓孔进R区(平行载荷方向)加弧形垫对结构细节疲劳额定值的影响;在试验件设计时通过有限元法分析部分参数对结构应力集中的影响,根据有限元分析结论进行三组疲劳试验以得到相应的细节疲劳额定值修正系数,对试验结果与工程算法结果进行比较。结果表明:高锁螺栓孔进R区的超差程度优于高锁螺栓HST12AG6的孔进R区1.0 mm,对接结构细节疲劳额定值下降在10%以内;试验对照组的试验件破坏形式与参照组完全吻合,细节疲劳额定值差异在合理的范围内。 展开更多
关键词 对接结构 高锁螺栓 有限元法 疲劳试验 疲劳品质
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影响干涉配合高锁螺栓安装质量的因素分析
10
作者 张彦昭 曹增强 +1 位作者 邱建平 郑鹏宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期1218-1221,共4页
在航空制造领域,干涉配合连接是结构连接的一种常用的方法,采用干涉配合连接能成倍地提高接头疲劳强度。应力波安装是一种新的干涉配合紧固件安装方法,能比较容易地实现大干涉量紧固件的安装。本文中结合某型号飞机制造中干涉配合高锁... 在航空制造领域,干涉配合连接是结构连接的一种常用的方法,采用干涉配合连接能成倍地提高接头疲劳强度。应力波安装是一种新的干涉配合紧固件安装方法,能比较容易地实现大干涉量紧固件的安装。本文中结合某型号飞机制造中干涉配合高锁螺栓的安装,并通过实验对影响高锁螺栓安装质量的因素进行了研究分析。研究发现选用过渡圆角较大、表面润滑质量较好的高锁螺栓并采用双枪两边同时加载的安装方式可获得较好的安装质量;夹层材料与紧固件强度相差较大时不适合采用较大干涉量的干涉配合。 展开更多
关键词 干涉配合 应力波安装 干涉量 影响因素 高锁螺栓
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