郭 宁，黄 庆,2，曹善成，徐 超

(1. 西北工业大学航天学院，西安 710072；2. 湖北航天飞行器研究所，武汉 430040)

一般情况下，影响飞行器结构动力学建模准确性的一个主要因素是其连接部位的仿真预示[1]。螺栓连接板结构是飞行器结构中最常用最重要的一种可拆卸式连接结构形式。因此，准确建立螺栓连接板结构的动力学模型，是准确获取飞行器结构动力学特性和响应的前提之一。

目前，针对螺栓连接部件动力学建模的主要方法有：线性建模方法、非线性建模方法及薄层单元方法。线性方法是将实际的非线性连接结构近似成线性对象进行动力学分析，主要有三种方法：全固连建模方法[2]、节点约束方法[3]和用杆单元、弹簧单元和梁单元等模拟结构连接形式[4−5]。线性建模方法具有工程操作简单等优点，但是不能准确地表征结构连接部位的刚度和阻尼特性，导致动响应分析结果偏差较大。非线性方法是通过假设或采用试验途径来建立连接界面的唯象力学模型。目前应用较多的界面力学模型有：Iwan模型[6−7]、LuGre毛刷模型[8]和Valanis模型[9]等。上述非线性方法存在非线性机理描述有限、非线性模型参数获取难和计算耗费大等问题，还未有效地应用于工程结构分析中。薄层单元法最初是用于建立岩石与岩石界面之间的接触模型。目前已被广泛应用于连接结构建模中，Mayer和Gaul[10]的研究表明薄层单元能够有效地模拟螺栓连接接触面的力学特性。翟学等[11]研究了基于薄层单元法的螺栓连接结构建模和分析方法，并应用于涡扇发动机的建模。……