郭妍宁, 马玉娥, 孙文博, 薛勇, 邝春伟

(1.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072; 2.中航通飞华南飞机工业有限公司, 广东 珠海 519000)

焊接加筋壁板由于成本低、减重、抗疲劳性能好等优点，被广泛应用于飞机结构中[1]。搅拌摩擦焊作为固态焊接技术，是飞机焊接结构中常用的焊接方式[2-3]。焊接过程中不均匀的塑性变形是产生残余应力的根本原因[4]。在结构件服役过程中，残余应力与其所承受的载荷相互叠加，从而产生二次变形及残余应力再分布。这不仅会降低结构稳定性，还会严重影响其疲劳强度，抗断裂能力以及抗腐蚀开裂能力[5]。

在整体飞机的焊接结构中，通常具有多条焊缝。因此，研究多焊缝加筋壁板的残余应力分布十分必要。国内早期将不同方向的应力线性叠加以获取整体壁板的残余应力分布[6]。近年来，张天驰等[7]采用电子散斑干涉法测量了5A06铝合金T型交叉焊缝的残余应力分布。结果表明，T型焊缝远离交叉区域的残余应力分布规律接近对接焊缝。但在交叉区域附近，由于平行、垂直焊缝方向的残余应力的相互影响，这一区域焊缝残余应力状态十分复杂。在数值分析方面，Lee等[8]计算了对接焊缝与T形焊缝交叉结构的残余应力分布。结果表明，当T形焊缝穿过对接焊缝后，焊接残余应力更加接近T形接头的残余应力分布，但应力绝对值较单独的对接焊缝和T形焊缝有所降低。

此外，加筋壁板通常会受到面内压缩、剪切等载荷作用，屈曲失稳是其最常见的失效模式[9]。……