面向復材構件的臨時緊固件安裝工藝測試與驗證裝置設計*

凡志磊，嚴 晨，黃 穩，王 華

（1.中國商飛上海飛機制造有限公司，上海 201324；2.上海交通大學上海市復雜薄板結構數字化制造重點實驗室，上海 200240；3.上海應用技術大學，上海 201418）

裝配質量對于飛機的安全性能至關重要[1]，在航空碳纖維增強樹脂基復合材料部件預裝配中，對于空間受限的位置常常采用臨時緊固件進行單邊定位、夾緊[2]。臨時緊固件提供的夾緊力，有利于消除零件間間隙、增加部件剛度、抑制機械加工過程中的竄動、促進密封劑的流通等[3]。但由于復合材料屬脆性材料且臨時緊固件與復材夾緊接觸面較小，過大的夾緊力會給復材孔周帶來損傷，嚴重影響零件的靜態承載及動態疲勞性能，因此需要探明臨時緊固件安裝工藝與夾緊力之間的關系，從而在航空裝配現場對臨時緊固件的安裝夾緊力進行控制。

臨時緊固件的安裝是一個典型的扭矩施加在螺紋上從而形成夾緊力的過程。近年來，國內外學者對于扭矩與夾緊力關系的研究多以螺栓為主要對象。王賽等[4]利用壓力傳感器設計了螺栓預緊力的簡易測試裝置，并證明了其有效性。邵國強等[5]利用阿特拉斯擰緊軸搭建了高精度螺栓連接試驗臺，能夠模擬不同材料和不同規格的螺栓裝配過程。Omiya 等[6]針對管道法蘭的螺栓擰緊工藝進行了研究，重點討論了擰緊順序、扭矩偏差、墊片材料對螺栓預緊力的影響規律。董達善等[7]利用扭矩扳手和應變片研究了M36 高強度螺栓的扭矩系數。……