李 辉，陈 蓬，姚泽坤，宁永权

（1. 中国航空工业第一飞机设计研究院，西安 710089；2. 西北工业大学材料学院，西安 710072）

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。钛合金因比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于航空、航天、舰船、核能、电力、交通等领域[1-6]。飞机在襟翼滑轮架侧板、铰链接头、基座等结构部位采用钛合金零件，其中部分零件涉及到耳片连接结构[7-9]。目前，钛合金耳片的效率系数曲线不全。为了对钛合金耳片进行强度分析和结构优化，开展本试验研究，以获得直耳片且耳片尺寸的比值b/d分别为1.5、2.0、2.5、3.0s，c分别为1.0、1.2、1.4、1.6时，不同加载角度（0°、30°、60°、90°）的拉伸破坏载荷数据；探索耳片尺寸对效率系数K0及折算系数Kcon1的影响规律；通过断口观察、成分分析、组织检验等理化测试，确定耳片的断裂性质及失效原因。

1 试验及方法

1.1 耳片结构设计

采用ABAQUS软件对钛合金耳片静载荷拉伸进行了有限元模拟，以优化耳片结构。为保证组合耳片经过3次加载而不变形，对中间进行增厚设计。中部采用试样厚度t=9mm，3个测试耳片采用t=6mm。对设计方案进行有限元分析验证，30°、60°、90°加载的验证结果如图1所示。本模型中，耳片采用带厚度参数的平面单元，销钉采用解析刚体。在左上角公共加载孔销钉处施加位移边界条件，在左下角耳孔销钉处施加载荷，载荷方向沿公共加载孔和耳孔中心连线向外。销钉与孔之间通过无摩擦接触面传递载荷。计算时采用基于合金弹塑性分析的计算方法。

加载角分别为30°、60°、90°，耳片部位应力接近母材强度极限时，承力主板部位的应力水平均低于其屈服极限。……