考虑成型过程的胶铆复合接头强度研究

发布时间：2024-02-02 07:42

　　随着新型材料(如铝合金、高强钢、复合材料等)越来越多的应用于汽车车身,新型连接工艺(如胶接、铆接、胶铆复合连接等)也得到了较快的发展。其中胶接连接工艺在异种材料连接、复合材料连接方面具有独到的优势;而铆接作为机械连接的一种形式,具有较高的可靠性。两种连接方式的配合可以达到较好的连接效果。本文以单搭接胶铆复合接头为研究对象,在考虑接头成型过程的基础上,采用实验与数值分析方法对其在拉剪载荷状况下的强度特性进行研究,研究内容主要分为以下几个部分:(1)根据胶接工艺与铆接工艺制备所需的单搭接接头并完成接头强度的测试。以纯胶接与纯铆接接头为对照组,研究单搭接胶铆复合接头在拉伸剪切载荷作用下的强度特性。与此同时,研究了两种工艺路线下(先固化胶层再铆接、先铆接再固化胶层)单搭接胶铆复合接头的承载能力。为了研究铆接冲击力对接头性能的影响,采用动态DIC技术监测铆接成型过程中被连接件表面应变场的分布与变化。(2)对单搭接胶铆复合接头中的金属材料选用Johnson-Cook模型,胶层选用内聚力模型。Johnson-Cook模型参数通过设计标准件拉伸实验、剪切实验和缺口件拉伸实验来获取,胶层内聚力模型参数通...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 铆接连接技术研究现状
    1.3 胶接连接技术研究现状
    1.4 胶铆复合连接技术研究现状
    1.5 本文研究内容与思路
2 单搭接胶铆复合接头制备与测试
    2.1 连接工艺
        2.1.1 粘接工艺
        2.1.2 拉铆铆接工艺
    2.2 接头制备
    2.3 接头强度测试
    2.4 铆接成型后底板残余应变的DIC监测
    2.5 本章小结
3 胶铆复合接头材料模型参数识别
    3.1铝合金与不锈钢力学性能测试实验
        3.1.1 标准件拉伸实验
        3.1.2 剪切实验
        3.1.3 缺口件拉伸实验
    3.2 铝合金与不锈钢的Johnson-Cook硬化模型
    3.3 失效模型
        3.3.1 Johnson-Cook失效模型
        3.3.2 内聚力模型
    3.4 Johnson-Cook模型参数的有限元验证
        3.4.1 标准件拉伸仿真验证
        3.4.2 剪切实验仿真验证
        3.4.3 缺口件拉伸仿真验证
    3.5 本章小结
4 考虑拉铆成型过程的胶铆复合接头有限元分析
    4.1 单搭接胶铆复合接头有限元建模
    4.2 单搭接胶铆复合接头仿真结果分析
        4.2.1 拉铆成型结果分析
        4.2.2 单搭接胶铆复合接头拉剪强度分析
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 主要研究内容与结论
    5.2 本文不足之处
    5.3 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3892506