搅拌摩擦连接专用测力仪的研制及应用

发布时间：2023-02-06 19:56

　　搅拌摩连接,是一种新型连接方法,可以连接铝,镁,铜,铁等合金,应用范围广。因其无污染,无需任何填充材料,因其连接简单,易实现自动化控制,使用范围广等优点,目前已经广泛应用于汽车,船舶,汽车,航空等领域,是目前发展最快的一种新型环保的连接技术。深入研究搅拌摩擦连接机理,提高连接质量,成为搅拌摩擦连接研究领域的一个重要发展趋势。对搅拌摩擦连接过程中的三向力进行测量分析是深入研究搅拌摩擦连接技术的一个重要途径。论文以搅拌摩擦连接过程中搅拌头所受作用力为研究课题,根据搅拌摩擦连接的特性开发出搅拌摩擦连接专用测力仪,实现对搅拌摩擦连接三向力的实时测量,主要研究部分如下:(1)分析了搅拌摩擦连接搅拌头作用力的物理特性,制定了测力仪的性能指标。对测力仪做了主体结构的设计,在夹具板下表面设计了浮动支架以消除夹具板与承重板之间的摩擦力,同理在其他会与夹具板产生摩擦且接触面较小的地方设计安装了牛眼轴承。对承重板及挡板等关键受力位置做了尺寸做了优化,以提高测力仪固有频率减小其变形量为目的选取了最优尺寸。确定了夹具板与承重板的先开粗在精铣最后进行打磨抛光的加工方法。(2)使用Solidworks建立了3D模型...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 FSJ基本原理
    1.3 FSJ技术发展现状
    1.4 测力仪发展现状
    1.5 模态分析及结构优化研究现状
        1.5.1 模态分析研究现状
        1.5.2 结构优化发展现状
    1.6 课题研究背景、意义和研究内容
        1.6.1 研究背景及意义
        1.6.2 研究内容
2 FSJ三向力测力仪的结构设计与优化
    2.1 引言
    2.2 测力仪的结构设计
        2.2.1 测力仪性能的基本要求
        2.2.2 测力仪主体结构设计
    2.3 测力仪承重板的优化分析
        2.3.1 承重板静力学变形仿真分析
        2.3.2 承重板模态分析
        2.3.3 承重板的优化计算
    2.4 测力仪关键部件的加工
        2.4.1 材料的选择
        2.4.2 加工方法的确定
    2.5 本章小结
3 FSJ三向测力仪的模态分析
    3.1 引言
    3.2 模态分析的基本理论
    3.3 模态分析步骤
    3.4 模态分析的结果
    3.5 本章小结
4 三向测力仪的装配与标定
    4.1 引言
    4.2 三向测力仪的装配
    4.3 传感器的标定
    4.4 三向测力仪各向的性能测试
    4.5 本章小结
5 FSJ三向力的测量及结果分析
    5.1 引言
    5.2 实验设备及实验材料
        5.2.1 实验设备
        5.2.2 实验材料
    5.3 FSJ搅拌头的设计与制作
    5.4 连接试验
    5.5 FSJ三向力测量实验数据分析
        5.5.1 FSJ三向力的整体分析
        5.5.2 连接区宏观形貌与三向力整体变化曲线的对比分析
        5.5.3 不同参数下三向力变化规律
    5.6 FSJ作用力数学模型的建立
    5.7 搅拌摩擦连接变形量测试
        5.7.1 测试方法
        5.7.2 测试结果分析
        5.7.3 不同作用力下板材变形量分析
    5.8 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3736513