[发明专利]装配应力工程计算方法

说明书

本申请公开了一种装配应力工程计算方法，包括如下步骤：得到第一构件根部倒角处应变与自由端挠度的关系式；对形状相同，但其上固定螺栓的数量和设置位置各不相同的多组所述第一构件进行试验测量，获得每一组中第一构件的平均试验应变值；在第一构件根部倒角处到预紧力施加点的距离取不同预定数值的条件下，分别计算第一构件的计算应变值；将步骤二和步骤三中的试验应变值与计算应变值进行对比，选取目标结果所对应的距离的预定数值对关系式进行修正。本申请的装配应力工程计算方法，根据试验测量结果对经典的悬臂梁计算方法进行修正，可以对装配件的装配应力进行快速评估，进而分析该部位的疲劳性能，为其他的计算分析提供依据。

技术领域

本申请属于装配应力计算领域，特别涉及一种装配应力工程计算方法。

背景技术

由于某大修飞机在故检阶段发现某结构件开裂较为严重、裂纹数量较多；具体地，该结构件为类似图1所示典型装配件结构，可以包括两块夹具11以及适配连接的第一构件12，其中，第一构件12截面为近似L形。经初步分析，主要由于飞机结构件在装配过程中由于公差累积导致了装配应力，造成应力腐蚀开裂。裂纹数量大，影响结构完整性，给飞机带来安全隐患。

目前，应力腐蚀开裂控制措施包括材料性能提高及控制装配间隙。对于装配间隙与装配应力关系，涉及边界条件及非线性关系模拟，目前工程算法及有限元算法，误差较大。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种装配应力工程计算方法。

本申请公开了一种装配应力工程计算方法，包括如下步骤：

步骤一、得到如下第一构件根部倒角处应变与自由端挠度的关系式(1)：

其中，ε为第一构件根部倒角处应变，δ₁为第一构件自由端挠度，t是第一构件底板厚度，a为第一构件根部倒角处到预紧力施加点的距离；

步骤二、对形状相同，但其上固定螺栓的数量和设置位置各不相同的多组所述第一构件进行试验测量，获得每一组中所述第一构件的平均试验应变值，其中，每一组中的所述第一构件结构相同；

步骤三、在所述第一构件根部倒角处到预紧力施加点的距离a取不同预定数值的条件下，通过上述关系式(1)分别计算不同预定数值所对应的不同结构的所述第一构件的计算应变值；

步骤四、将步骤二和步骤三中的试验应变值与计算应变值进行对比，选取预定误差范围内的计算应变值作为目标结果，以目标结果所对应的距离a的预定数值对关系式(1)进行修正。

根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤一中的关系式(1)由如下关系式(2)和关系式(3)计算得到：

其中，P为预紧力，L为第一构件底板长度，E是第一构件的弹性模量，I是第一构件根部倒角处截面的惯性矩。

根据本申请的至少一个实施方式，所述第一构件根部倒角处到预紧力施加点的距离a的预定数值包括a1、a2、a3以及a4，其中，a1是根部倒角处到自由端端部的距离；a2是根部倒角处到钉孔内壁的最大距离；a3是根部倒角处到钉孔中心的距离；a4根部倒角处到钉孔内壁的最小距离。

根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤四中的预定误差范围值为正负20％。

本申请至少存在以下有益技术效果：

本申请的装配应力工程计算方法，根据试验测量结果对经典的悬臂梁计算方法进行修正，可以对装配件的装配应力进行快速评估，进而分析该部位的疲劳性能，为其他的计算分析提供依据；根据快速评估的结果，针对疲劳薄弱部位进行详细检查，从而避免因装配应力导致的疲劳问题。

附图说明