秦剑波，宁 宇，王新波，谭申刚

(中航工业第一飞机设计研究院，西安 710089)

飞机翼身接头疲劳试验件失效分析及其改进

秦剑波，宁 宇，王新波，谭申刚

(中航工业第一飞机设计研究院，西安 710089)

通过断口宏微观观察、金相组织检查、有限元数值分析、试验实施检查等方法，对某型飞机翼身接头疲劳试验件进行失效分析。结果表明：试验加载频率过快、左右加载作动筒不同步、试验件腹板约束不足，使得腹板连接螺栓处应力较大，从而出现疲劳裂纹，是导致试验件疲劳寿命较短的原因；断面放大可见大量的疲劳小弧线形貌，之后为快速裂纹扩展区，呈疲劳+韧窝形貌，因此，试验件断裂失效模式为典型的疲劳断裂。最后提出改进措施，提出合理的设计方案。

翼身接头；疲劳试验；失效分析；断裂；改进措施

0 引言

翼身连接结构属于飞机主承力结构，是飞机的重要对接之一，若失效将直接导致飞机发生灾难性破坏。因此，翼身连接结构是飞机设计的重点。在结构设计中采用各种优化设计、分析手段，并开展必须的试验进行强度验证，在外场使用中也需要重点监控和检查[1-2]。

某型飞机翼身连接结构疲劳试验件的第一件在23 400次起落时发生破坏，后经断口分析表明，初始的疲劳裂纹发生在机身框腹板下部靠近外缘条的第一个螺栓孔处，断口定量分析给出裂纹萌生时对应的起落数仅为10 220次，其疲劳寿命不到试验设计寿命的1/4，远远不能满足设计要求。该机型有数架正在进行试飞，如果断裂发生在飞机飞行训练时，将会造成非常严重的后果。……