对于飞机装配来说,搭接接头是关键部位,大约有85%的破坏都发生在铆接和螺栓连接等机械连接部位。在搭接接头的多排铆钉结构中,每个铆钉的承载比例存在差异,从干涉量的角度对单搭接件钉传载荷均化问题进行系统研究,在均化钉传载荷的基础上,使通过干涉量优化搭接件危险区域应力和提高搭接件承载能力成为可能。针对搭接件力学性能优化问题,本文进行了如下研究工作。首先,分析了铆接过程,对铆接后孔周残余应力简化计算公式进行了研究,为之后仿真结果提供对比,进一步研究了内外侧板件不同的孔扩张量对搭接件变形的影响。其次,分析了载荷从一个板件通过铆钉传递给另一个板件的过程中,存在的传递方式和力的类型。借助铆钉柔度的概念理论研究了多钉搭接件承载时的各钉承载比例,在此基础上预测了搭接件受拉伸载荷时的危险区域。接着,设计了三个不同的优化方案:1)不同的下压量;2)相同的钉孔直径,不同的铆钉直径;3)相同的铆钉直径,不同的钉孔直径;通过ABAQUS建立搭接件模型,进行三个方案的铆接和拉伸过程仿真。最后,对不同下压量组进行了搭接件力学性能试验验证。本文的主要研究成果包括:(1)通过建立搭接件的有限元模型,对不同钉载均化设计方案进行了铆接和拉伸过程的有限元仿真。开展了不同下压量和配合间隙的铆接仿真结果分析,并总结了孔周残余应力分布随不同参数变化的规律。对不同下压量和配合间隙的拉伸仿真结果进行钉传载荷比例和应力分布分析,对比了不同优化方案的优劣。(2)不同下压量的组合进行了力学性能试验,在危险点和关键截面上贴应变进行实时应变监测。对采集的数据结果进行危险点应力应变情况和关键截面传力趋势分析,分析结果验证了仿真模型的正确与有效。(3)仿真和试验都证实了:首先对于铆钉而言,通过合理控制三个铆钉的下压量,能够实现单搭接件在受拉伸载荷时铆钉均匀的受载,有利于减小两端铆钉的最大应力,提高搭接件铆钉的承载能力。其次对于板件而言,通过合理控制三个铆钉的下压量,可以减小搭接件的内外侧板受拉伸载荷时危险区域的最大应力,最大程度地使搭接板内各截面应力分布趋于均匀,提高了单搭接件内外侧板的承载能力。(4)对于沉头孔三钉单搭接件而言,三个铆钉最合适的下压量组合是:中间铆钉下压量比两侧铆钉的下压量大;固定端铆钉的下压量稍比另一端铆钉的下压量大。