南京航空航天大学学报

作者：杨卜麟，陈普会

单位：南京航空航天大学航空学院，南京 210016；,南京航空航天大学航空学院，南京 210016；

关键词：飞行器设计;钉载分配;有限元;复合材料;紧固件连接;多排钉

基金：国家自然科学基金（U25B6004）。

高比强度复合材料因缺乏载荷重新分配的能力，其连接结构设计成为复合材料结构设计的重点和难点。本文根据紧固件载荷的协调/平衡理论计算方法，提出了一种用于承受极高静载荷的复合材料多钉连接结构设计方案；利用ABAQUS软件对设计方案进行校核，并对可能存在的尺寸公差对钉载分布的影响进行研究。研究发现：在连接结构上加工阶梯孔预留螺栓的变形空间，可以有效地改善金属结构与复合材料结构之间的刚度匹配问题，而施加预紧力可以有效地提高连接结构的最大承载能力。本文所提出的阶梯孔构型设计，对于6排螺栓连接结构可将其最大的螺钉承载比例从36.06%降低至18.14%，相对传统连接结构承载能力提升19.62%，这种方案对加工精度要求不高，且在加载的全过程均能有效地控制螺栓承载比例。研究结果对高承载需求的连接结构设计提供了参考。

来源：2026年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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