新型无耳托板螺母拉铆过程数值仿真与试验验证

一种新型304不锈钢无耳托板螺母的安装效率较高且能减少疲劳源,在航空领域应用广泛。基于Johnson-Cook模型建立了有限元模型,对该螺母拉铆成形过程载荷变化趋势、塑性流动、夹紧力与干涉量、夹层状态对铆接质量的影响分别进行分析,并开展了螺母的铆接安装试验。结果表明:有限元仿真模型与试验载荷曲线符合性较好,最大载荷误差为2.4%;螺母在受压应力远高于材料屈服应力时才发生结构失稳,迅速形成褶皱,塑性流动主要沿径向发展;拉铆过程可以给夹层提供一定量的夹紧力与干涉量,夹紧力在完成铆接后达到最大值,且在一定范围内夹层的斜度不影响夹紧力的大小,铆接过程最大干涉量为4.6%左右。

增设耳托板和侧孔注浆对静压钢管桩承载能力的影响

在静压钢管桩施工过程中经常遇到桩长过大但单桩压力却无法满足设计要求的情况,针对此情况提出了在钢管桩制作时每隔一定距离在桩两侧增设耳托板,同时在耳托板上部的管壁上打孔的解决方案。结合某一实际工程的地基加固,进行了常规试桩、增设耳托板试桩、增设耳托板加侧孔注浆及底部敞口无耳托板加侧孔四类试桩的现场试验。试验结果表明,采取在钢管桩上增设耳托板加侧孔,压桩后在向管内注入细石混凝土时将有部分浆液通过侧孔流出,凝固于管壁周围,起到了增加侧阻力和稳定桩身的作用。该工程实践证明,采用增设耳托板与侧孔注浆两种措施联合使用可有效地增加静压钢管桩的承载能力,并可降低工程造价。

某航空用自锁螺母装配不一致性模拟及优化

为解决某型号游动双耳托板自锁螺母因装配不一致导致的寿命短和失效快问题,通过数值模拟方法研究了自锁螺母与托板装配的全过程,优化了装配方案,并通过试验验证了优化方案的可行性。先采用Solidworks软件建模装配过程,再用DEFORM-2D/3D软件MO模块模拟托板成形过程。对关键参数进行了正交试验设计,采用极差分析法得到最优的工艺参数组合。结果表明,托板成形预折弯为关键工序,采用优化方案:增加芯棒支撑,设置预折弯角度为30°、预折弯半径为4 mm、冲压速度为5 mm·s^(-1)时,成形形状理想,对螺母的锁紧效果好,能保证足够的游动间隙,且不破坏表面镀层,工装简单,满足技术要求。该优化方案减少了工序间外形误差的累积和传递,延长了模具寿命,保证了装配质量,能有效指导实际生产。