本實(shí)用新型屬于金屬損傷研究技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含環(huán)狀裂紋抑制區(qū)的高損傷容限型金屬連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著飛機(jī)的復(fù)雜性和成本的迅速增加，基于經(jīng)濟(jì)性考慮，對(duì)飛機(jī)的使用壽命要求越來(lái)越高。作為主承力結(jié)構(gòu)中的金屬結(jié)構(gòu)制件，其損傷容限特性對(duì)飛機(jī)安全起著關(guān)鍵性作用?；诔苄猿尚?擴(kuò)散連接組合工藝構(gòu)造的金屬連接結(jié)構(gòu)，由于具有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性，如何設(shè)計(jì)DB界面的連接形式，以提高其結(jié)構(gòu)的裂紋擴(kuò)展壽命，改善其損傷容限特性成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何找到一種結(jié)構(gòu)形式，能實(shí)現(xiàn)對(duì)裂紋的抑制作用，減緩裂紋的擴(kuò)展；并且同比傳統(tǒng)單一制件，可實(shí)現(xiàn)靜強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那疤嵯?，減重5％以上、疲勞擴(kuò)展壽命增益50％以上。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種含環(huán)狀裂紋抑制區(qū)的高損傷容限型金屬連接結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個(gè)金屬層板；

金屬層板上設(shè)有連接孔，在連接孔周圍設(shè)有直徑大于連接孔孔徑的圓環(huán)，所述圓環(huán)與連接孔之間區(qū)域?yàn)榱鸭y抑制區(qū)，裂紋抑制區(qū)以連接孔為圓心均勻布置于金屬層板表面；

至少兩個(gè)金屬層板用連接件穿過(guò)連接孔進(jìn)行連接。

進(jìn)一步地，裂紋抑制區(qū)涂抹止焊劑。

進(jìn)一步地，除裂紋抑制區(qū)外的區(qū)域不涂抹止焊劑。

進(jìn)一步地，裂紋抑制區(qū)對(duì)稱設(shè)置于金屬層板的兩面。

本實(shí)用新型的含環(huán)狀裂紋抑制區(qū)的高損傷容限型金屬連接結(jié)構(gòu)，同比傳統(tǒng)單一制件，可實(shí)現(xiàn)靜強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那疤嵯拢瑴p重5％以上、疲勞擴(kuò)展壽命增益100％以上，為金屬結(jié)構(gòu)的損傷容限設(shè)計(jì)提供了備選方案。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本實(shí)用新型的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的含環(huán)狀裂紋抑制區(qū)的高損傷容限型金屬連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的金屬層板平面示意圖。

附圖標(biāo)記

10-金屬層板，11-連接孔，12-裂紋抑制區(qū)；

20-裂紋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

為保證結(jié)構(gòu)的使用安全，改善結(jié)構(gòu)的損傷容限特性。本實(shí)用新型提供一種含環(huán)狀裂紋抑制區(qū)的高損傷容限型金屬連接結(jié)構(gòu)，同比傳統(tǒng)單一制件，在實(shí)現(xiàn)靜強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那疤嵯?，減重5％以上、疲勞擴(kuò)展壽命增益50％以上。

在超塑成形/擴(kuò)散連接(SPF/DB)之前通過(guò)在多層金屬板的接觸界面之間涂覆環(huán)狀形式的止焊劑，以達(dá)到預(yù)置“環(huán)狀裂紋抑制區(qū)”的目的。

具體的如圖1和圖2所示的實(shí)施例，其包含五個(gè)金屬層板10，五個(gè)金屬層板10通過(guò)螺栓緊固件穿過(guò)連接孔11進(jìn)行連接，其中三個(gè)金屬層板10如圖2所示的豎直方位設(shè)置，兩個(gè)金屬層板10大約將圖2所示的金屬層板旋轉(zhuǎn)45度后設(shè)置，而五個(gè)金屬層板10在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生裂紋20，裂紋20會(huì)影響多層金屬板連接結(jié)構(gòu)的壽命及強(qiáng)度，因此在金屬層板10的連接孔11周圍涂抹一層的裂紋抑制區(qū)12，裂紋抑制區(qū)12涂抹止焊劑，裂紋抑制區(qū)12可以一定程度上起到抑制裂紋20拓展的目的，之后裂紋抑制區(qū)12的邊緣再設(shè)置無(wú)止焊劑的延展區(qū)。由于金屬層板10中的裂紋抑制區(qū)12采用圓環(huán)形(即兩個(gè)不同直徑的圓之間的區(qū)域)，且均與布置，使得如上述布置的兩個(gè)金屬層板10之間的無(wú)止焊劑的延展區(qū)不疊加。當(dāng)?shù)谝粔K金屬層板10的裂紋抑制區(qū)12橫向布置，而第二塊金屬層板45度布置后，在多層金屬板使用產(chǎn)生裂紋20時(shí)，裂紋20首先會(huì)沿著金屬層板10的裂紋抑制區(qū)12開(kāi)裂，當(dāng)裂到金屬層板10的無(wú)止焊劑區(qū)域時(shí)，由于沒(méi)有設(shè)置止焊劑裂紋會(huì)加速裂開(kāi)，但是第一塊金屬層板10的無(wú)止焊劑區(qū)域?qū)?yīng)著第二塊金屬層版10的裂紋抑制區(qū)12，因此裂紋20會(huì)向下傳遞給第二塊金屬層板10的裂紋抑制區(qū)12，第二塊金屬層板10的裂紋抑制區(qū)12降低了裂紋20的開(kāi)裂速度，且會(huì)沿著第二塊金屬層板10的裂紋抑制區(qū)12開(kāi)裂，當(dāng)裂到第二塊金屬層板10的無(wú)止焊劑區(qū)域時(shí)，裂紋20又向下傳遞給第三金屬層板10的裂紋抑制區(qū)12，繼續(xù)降低開(kāi)裂速度，依次類推，直至金屬層板10組成的多層金屬連接機(jī)構(gòu)全部裂開(kāi)。

需要說(shuō)明的是，為了減緩裂紋裂開(kāi)速度，可以將裂紋抑制區(qū)12和延展區(qū)對(duì)稱設(shè)置于金屬層板10的兩面。

本實(shí)用新型的含環(huán)狀裂紋抑制區(qū)的高損傷容限型金屬連接結(jié)構(gòu)在應(yīng)力集中易產(chǎn)生裂紋的區(qū)域，預(yù)置的裂紋抑制區(qū)，當(dāng)裂紋擴(kuò)展到裂紋抑制區(qū)時(shí)，改變裂紋的擴(kuò)展路徑，減緩裂紋擴(kuò)展速率，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂紋擴(kuò)展的抑制作用。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的最優(yōu)具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。