铝合金薄板自冲铆接疲劳寿命仿真与分析

发布时间：2025-01-14 17:16

　　 建立铝合金薄板自冲铆接结构的疲劳寿命预测模型。采用有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件FE-SAFE,通过有限元仿真和数理统计多元正交回归实验,研究了表面粗糙度和残余应力对自冲铆接构件疲劳寿命的影响规律。拟合出自变量为表面粗糙度、残余应力、最大应力,因变量为疲劳寿命的函数关系式,得出疲劳寿命随表面粗糙度和残余应力的变化趋势。研究结果表明:表面粗糙度、残余应力、最大应力及两两交互作用对疲劳寿命的影响从大到小的顺序为:残余应力、表面粗糙度与残余应力的交互作用、表面粗糙度;最大应力为固定值且表面粗糙度不变的情况下,残余应力减小,疲劳寿命增大;残余应力不变的情况下表面粗糙度增大,疲劳寿命减小。疲劳实验结果与仿真结果的平均误差为9.74%,证明仿真结果可靠。

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【部分图文】：

图1 疲劳仿真分析流程图

本文运用名义应力法对自冲铆接接头进行疲劳分析。采用Miner线性疲劳累计损伤理论，计算疲劳寿命，分析流程如图1所示。1.1静力学分析

图2 自冲铆接构件尺寸

为更精确地仿真疲劳实验中自冲铆接构件的受力情况和疲劳寿命，采用疲劳实验样件尺寸进行疲劳仿真，如图2所示，同时根据测绘结果，利用Solidworks建立自冲铆接接头模型，如图3所示。1.1.2前处理及网格划分

图3 自冲铆接三维模型

在实际疲劳实验中，自冲铆接接头的固定方式为两端夹取、同时拉伸。因此，采用静力学分析时，对构件接头左端施加固定约束，右端作用以恒定载荷，载荷大小为1kN。在ABAQUS中输入板材和铆钉的材料参数，如表1所示。为提高计算的准确性，模型采用八节点六面体实体单元，以及扫略网格的方法划....

图4 自冲铆接构件的网格划分

图3自冲铆接三维模型1.1.3结果分析

本文编号：4026931