在汽车轻量化的发展驱动下,铝合金等轻质材料在车身上的应用占比不断增大。然而,涉及汽车安全的结构部件仍以钢材为主,以保持整体刚度。对于铝/钢异种材料结构的连接需求,传统点焊、熔焊等技术稳定性差、自动化水平低且废品率高。此外,常规自冲铆接、无铆钉铆接、螺接等机械连接技术可以解决铝/钢的可靠连接问题,但均需要双面操作,难以完成封闭狭小空间下的装配。根据上述问题,本文旨在探究一种基于电磁驱动的新型高速射钉工艺（电磁单边铆接）,该技术结合了高速射钉铆接和电磁铆接两种工艺,由于其不需要预钻孔、只需单侧进入、连接周期短,因此该技术具有广泛的应用前景和使用价值。本文致力于铝合金/高强钢结构,对电磁单边铆接工艺试验、有限元仿真、接头截面微观形貌分析、剪切及推出力学性能测试、疲劳性能试验、失效断口微观观察、失效机理分析、疲劳寿命预测以及铆钉结构设计与优化等方面展开了全面研究。首先,通过电磁单边铆接工艺试验并结合有限元仿真,研究了5052铝合金和DP590高强钢材料的连接机理和接头性能（微观形貌和力学性能）。提出了一种基于机械-热有限元分析（FEA）的二维轴对称模型,探讨了接头的成型过程。接头微观形貌观察和等效塑性应变场分析表明,铝合金板过度变形对高强钢板造成了严重的损伤,使接头更容易破坏。通过力学性能测试可发现,不同放电能量下接头的力学性能表现不同。其中,在放电能量为5.3k J时,接头的峰值剪切荷载最大。而在放电能量为5.1k J时,由于具有较好的包裹性和较高的互锁度,接头的推出强度较高。其次,对铝合金-高强钢电磁单边铆接接头的疲劳性能展开了系统研究。利用Basquin方程对疲劳试验数据进行拟合,并与试验数据进行对比。结果表明拟合值与试验数据吻合较好,说明Basquin方程对电磁单边铆接接头的寿命预测具有显著意义。此外,对接头的不同失效模式进行了探究,发现253MPa的循环应力是两种疲劳失效模式的临界值。同时对测试后的疲劳断口进行了研究,揭示了接头的疲劳失效机制及断裂模式。根据损伤演化模型以及损伤参数的求解方法,成功得到了电磁单边铆接接头的疲劳寿命预测模型,且误差在2倍以内。最后,针对电磁单边铆接工艺进行了铆钉结构参数设计与优化。铆钉的结构参数设计理念为在保证接头成型质量的前提下尽可能地降低钉杆的应力集中系数。结果表明圆弧形状的钉杆环形槽相比于原始尖角型环形槽,铆钉钉杆的应力集中系数降低了26%。通过结合Simufact.Forming有限元软件和Isight上的计算器,建立了应力集中系数计算模型。采用最优拉丁超立方体采样技术、响应面模型和Hooke–Jeeves算法对铆钉结构参数进行了优化。根据结果可知,优化后钉杆的应力集中系数降低了44%,而与原始尖角形环形槽铆钉相比,应力集中系数更是降低了81%。优化后铆钉钉杆上应力的均匀分布,是改善铆接接头且降低钉杆应力集中的主要原因。