低电压电磁铆接过程数值模拟研究

发布时间：2020-05-30 05:52

【摘要】： 电磁铆接是基于电磁成形技术并结合传统铆接工艺发展起来的一种新型工艺。本文建立了电磁铆接过程的分析模型，，并基于ANSYS有限元分析软件对电磁铆接过程进行了动态仿真，通过实验验证了理论和数值模拟分析结果的正确性。 在ANSYS程序中，用一个共同的节点把电路和电磁场区域连接起来，使用直接耦合法，建立了电磁铆接的电路—磁场模型。用ANSYS／Multiphysics模块求解出充电电流、充电电压、放电电流、放电电压和感应电流以及这些参数随时间变化的规律：然后利用两个回路的电流耦合出电磁场，并仿真出磁矢量、磁通密度。ANSYS仿真的结果表明：两个回路的电流的频率相同，感应回路的电流强度非常大，与初级回路处于同一数量级，只是落后一个相位角。 将仿真出的电流和电磁场结果作为初始条件，采用间接／顺序耦合方法分析铆钉结构单元的塑性动力响应。用ANSYS／LS-DYNA求解器动态模拟出铆钉成形过程中塑性单元的变形过程，并计算出铆钉各个单元的应力、应变。利用后处理程序分析了铆钉塑性变形的应力、应变的变化规律，单项最大应力区和单项最大应变区的分布特点。 仿真结果表明：最大应变和最大应力均出现在铆钉顶部中心区域附近，但是二者并不重合，此处的应变变化幅度最大。对φ5mm的铝合金铆钉，铆接变形区最小径高比为5：4。 使用铝合金和不锈钢铆钉进行电磁铆接实验。实验结果与仿真结果基本一致，从而验证了数值仿真结果的正确性。
【图文】：

武汉理工大学硕士学位论文2.管件成形管件电磁成形主要是电磁压缩成形和电磁膨胀成形，如图1一3所不:电磁压缩成形如图1一3a所示，将被成形毛坯放在线圈内部，当脉冲电流通过线圈时，强大的电磁力使工件瞬间成形，压缩成形加工在电磁成形加工技术中应用最广。电磁膨胀成形如图1一3b所示，将线圈放在管状毛坯的内部，线圈内通过的电流产生的强大的磁场力使工件膨胀成形。膨胀成形法也可用于将一个工件成形，组装到另一个工件上，还可将冲孔和成形工序一次完成。a电磁压缩成形b电磁膨胀成形图1一3管件电磁成形122】3.汽车覆盖件成形对于汽车覆盖件成形，由于成形结构复杂，成形难度大，模具设计和制造成本高。用电磁成形不仅可以提高材料的成形能力，而且大大提高成形精度，如图1一4所示。使用电磁成形工艺加工汽车覆盖件时

覆盖件成形”礴I.
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH131

【引证文献】

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本文编号：2687671