模钉体积比对异种金属自冲铆接接头成形性能影响分析

研究了自冲铆接中模钉体积比对铝-钢以及钢-铝铆接接头的影响。试验结果表明,当模钉体积比大于1时,铝-钢与钢-铝铆接接头都具有较大的底切量;同时,对于钢-铝铆接接头而言,较大的模钉体积比有利于减小铆钉内侧与上层钢板之间的接头空隙,保证接头的紧密性。

自动钻铆最佳干涉量试验研究

在MPAC自动钻铆机上采用不同压铆力对7075铝板进行自动钻铆试验研究,分析了压铆力对干涉量和疲劳寿命的影响,得出了压铆力为21kN时试件的疲劳寿命最好,此时的干涉量为1.53％～1.77％.通过压铆力与镦头膨胀率之间的线性关系,得出最佳干涉量的直观判断方法,即镦头膨胀率为76.85％左右时试件取得最佳干涉量.

大直径、大长径比铆钉一次成型电磁铆接工艺

结合运载火箭大直径、大长径比铆钉结构特点,研究一次成型电磁铆接工艺。设计铆接模具,制定最优工艺参数,进行工艺试片试验,通过剪切、拉脱试验、微观金相分析等验证模具及工艺参数铆接质量可靠性。设计产品电磁铆接工艺流程,完成型号产品应用实践并进行外观分析,实现大直径、大长径比铆钉一次铆接成型。解决大长径比铆钉手工气动锤铆的成型困难问题,为运载火箭的成功飞行提供技术保障。

抽芯拉铆过程铆体变化的数值模拟

对抽芯铆接工艺过程进行数值模拟,研究铆接过程铆体形变时的应力分布及塑性应变比值变化,预测铆体应力值及变形程度。结果表明:抽芯铆接过程铆体形变主要有两个阶段,即屈服阶段与墩粗阶段,最大应力主要集中在铆体尾部区域,中间位置应力较小,塑性应变比值先大幅度增长,后趋于平缓,铆体尾部塑性应变比值大于1,成形好。将模拟结果与实验相对比,其成型形状有很好的一致性。

帽径比对铆钉桩受力性能影响的研究

为研究帽径比对铆钉桩受力性能的影响,结合沿海公路改造工程,利用ABAQUS有限元建立了模型进行分析,研究了帽径比对桩顶应力分配、桩身应力变化和复合地基沉降的影响规律。研究结果表明:桩帽范围内的应力分布并不均匀,存在向核心区集中的现象,随着帽径比的增大,核心区对荷载分担的比例逐渐降低;随着帽径比的增大,单桩桩身轴力逐渐增大,但当帽径比K在2~6变化时,桩身轴力变化幅度不大;多桩复合地基中,随着帽径比的增大,桩身中性点逐渐下移,大约在桩顶下3~5倍桩径范围内变化;在荷载一定时,帽径比越大,单桩的沉降越大,桩土沉降差越小。因此,综合考虑以上因素,帽径比K的取值宜控制在2~4之间。

高宽比对锁铆连接冷弯型钢剪力墙力学性能的影响研究

为将锁铆连接代替传统螺钉连接引入冷弯型钢剪力墙中,通过对四面足尺的锁铆连接冷弯型钢剪力墙进行了单调与往复加载的试验研究,并结合有限元数值分析,探明了高宽比对锁铆连接剪力墙力学性能的影响;在螺钉连接剪力墙抗剪承载力和刚度折减计算方法的基础上,提出了适用于锁铆连接剪力墙抗剪承载力和刚度的折减计算方法及其高宽比限值。结果表明:高宽比对锁铆连接剪力墙的破坏模式影响较小,而对其抗剪承载力、刚度和变形能力影响显著;采用北美规范AISI S400对不同高宽比的锁铆连接剪力墙抗剪承载力和刚度的折减程度偏于保守,提出的折减计算方法可为预测锁铆连接剪力墙的折减程度提供依据,并建议锁铆连接剪力墙高宽比限值为9∶4。

航空结构宽板铆接搭接件承载性能数值研究

为研究飞机蒙皮铆接搭接结构的力学特性,基于ANSYS软件建立宽板三排铆钉搭接件的三维有限元分析模型。考虑物面间的非线性接触、铆钉与板孔间的干涉配合、铆钉预紧力的影响,应用非线性有限元法对宽板铆接搭接件在恒定远端拉伸载荷作用下的承载性能进行计算。通过读取沿预设路径的位移分布数据,获得宽板搭接件产生的次弯曲和第三弯曲的变形趋势。从搭接板等效应力云图可以看出,靠近宽搭接板侧缘的沉头铆钉孔周围应力集中比较严重。计算每个铆钉的钉传载荷,获得宽板搭接件铆钉承载的分布规律。在调整铆钉预紧力和钉孔干涉配合量的情况下,给出三排铆钉载荷传递比的变化情况。针对宽板铆接搭接件的力学特性计算分析,可以为后续的搭接件结构多处损伤裂纹扩展和疲劳寿命研究奠定基础。

铝合金短尾铆钉的镦锻成形工艺分析

以直径规格为Ф10 mm的铝合金短尾铆钉为例,针对铆钉在制造生产工艺过程中存在的问题进行了较详细的分析讨论。对铆钉头部的镦锻比和镦锻率进行计算与分析,确定选用镦锻比为1.676、镦锻率为69.57%,采用两次镦锻成形方式解决了铆钉头部出现裂纹的情况;采用镦制出短尾拉槽成形区的方式,解决了制丝时材料堆积问题;调整铆钉短尾尾牙制造工艺流程为:坯料成形—热处理—滚丝—表面处理,消除了铆接中尾牙被拉脱现象。