基于试验与模拟的5052铝合金压印接头力学性能研究

发布时间：2017-10-04 09:35

  本文关键词：基于试验与模拟的5052铝合金压印接头力学性能研究

  更多相关文章： 铝合金 压印连接 静强度 疲劳强度 有限元模拟

【摘要】：伴随汽车轻量化设计制造的发展,新轻型薄板材料如镁合金、钛合金等得到了广泛应用。在我国近年来发展起来的一种薄板材料连接新技术,它通过压印连接设备对板材进行挤压变形,能够将两层甚至多层薄板材料用传统的连接方法很难实现连接的新轻型材料连接起来,形成一个具有一定强度的压印连接点,压印点处生成机械内锁从而实现材料的连接,即压印连接技术。本文以异种厚度搭接的5052铝合金单搭压印接头为研究对象,基于试验与模拟研究了接头拉伸与疲劳性能,对比分析了异种板厚接头的静强度,完成了一定的研究工作,获得了部分研究成果。本文相关研究主要从如下方面进行展开：1.5052铝合金板压印连接相关研究对5052铝合金薄板进行了压印连接工艺的研究,获得了2.0mm+1.5mm组合搭接的5052铝合金压印接头的最优铆接工艺;对此接头进行了压印连接工艺的有限元模拟,结果表明试验与模拟有良好的一致性。2.基于试验与模拟的接头静力学性能研究对制备好的压印接头进行准静态力学性能测试,获得了接头的载荷-位移曲线及静态失效过程和失效模式；并采用不同板厚搭接的同种材料接头进行了对比研究。3.基于试验与模拟的接头疲劳性能研究对制备好的2.0mm+1.5mm压印接头进行疲劳试验,获得了接头的S-N曲线及疲劳失效过程和失效模式；对2.0mm+1.5mm压印接头进行了其疲劳试验的有限元模拟,结果表明接头在高载荷水平下的模拟结果与实际结果一致。
【关键词】：铝合金 压印连接 静强度 疲劳强度 有限元模拟
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 压印连接技术11-15
• 1.2.1 压印连接技术工艺11-12
• 1.2.2 压印连接技术特点12
• 1.2.3 压印接头的质量评价标准12-13
• 1.2.4 压印连接的国内外研究现状13-15
• 1.3 论文研究目的及内容15-16
• 1.4 本章小结16-18
• 第二章 5052铝合金板的压印连接研究18-26
• 2.1 材料基本力学性能测试18
• 2.2 压印接头连接试验18-20
• 2.2.1 试验用材18-19
• 2.2.2 试件的制备19-20
• 2.3 压印接头成形过程的有限元模拟20-26
• 2.3.1 有限元模型的建立及分析20-24
• 2.3.2 模拟结果讨论24-26
• 第三章 基于试验与模拟的接头静力学性能研究26-50
• 3.1 拉伸试验26-29
• 3.1.1 工程应力-应变曲线26-27
• 3.1.2 屈服应力测试27
• 3.1.3 真实应力-真实应变曲线27-28
• 3.1.4 试件准备28-29
• 3.1.5 试验参数及方法29
• 3.2 静拉伸试验结果及讨论29-41
• 3.2.1 试验数据分析30-33
• 3.2.2 静强度分析33-36
• 3.2.3 静态失效模式分析36-41
• 3.3 静拉伸试验的有限元模拟41-48
• 3.3.1 有限元模型参数的选择及建立41-43
• 3.3.2 定义单元类型和材料属性43-44
• 3.3.3 划分网格和定义接触44
• 3.3.4 加载和求解44-45
• 3.3.5 模拟结果分析45-48
• 3.4 本章小结48-50
• 第四章 基于试验与模拟的接头疲劳性能研究50-64
• 4.1 疲劳试验50-54
• 4.1.1 试验准备及参数52-54
• 4.1.2 试验安排及步骤54
• 4.2 试验结果及讨论54-59
• 4.2.1 疲劳寿命分析54-55
• 4.2.2 数据拟合分析55-57
• 4.2.3 疲劳失效过程分析57-58
• 4.2.4 疲劳失效模式分析58-59
• 4.3 疲劳试验的有限元模拟59-64
• 4.3.1 有限元模型的建立及加载方法60-61
• 4.3.2 模拟结果分析61-64
• 第五章 结论与展望64-66
• 5.1 论文的主要工作和结论64-65
• 5.2 展望65-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-74
• 附录74

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本文编号：969921