随着能源消耗迅速增长,汽车交通运输产业面临着来自能源紧缺、环境污染等多方面的严峻挑战。大量使用铝合金、镁合金等轻质材料替代钢板来制造车身,使汽车车身轻量化已经是汽车工业发展的必然趋势。而传统连接工艺在连接这些新型轻质材料时面临巨大困难,研究表明,压印连接是一种能够有效连接新型薄板材料的工艺方法。本文以压印连接技术为研究对象,运用实验和数值模拟相结合的方法,对压印连接工艺过程、接头的力学性能及微观组织形态做了全面研究。目的在于针对压印连接技术的连接机理、承载能力及失效机理,继续进行深入系统的理论及实验研究,以建立更为完整的相关知识体系。首先,用有限元方法模拟了分体式下模压印连接工艺过程,并与现有的整体式下模压印过程的模拟相比较,对板料在分体式下模中的流动特征进行数值模拟分析。结果表明,分体式下模模拟得到的颈厚和镶嵌量能更好的与真实试件的变形特征参数相符。随后,提出了一种有效、适用且易于实现的金相试验方法得到了清晰的5052铝合金金相组织图像。采用阳极化覆膜的方法制备试件,利用微分干涉相衬法(DIC)对压印接头进行显微组织形态特征分析,从微观角度观察分析了分体式下模压印连接成形过程中金属流动情况。结果表明,金相试验结果与模拟的流向结果相吻合,压印连接过程整体上并没有改变材料本质特性,但是接头局部区域产生了加工硬化现象。然后,开展了压印连接件静载破坏实验。分析了静载下接头破坏形式,并对压印连接件拉伸过程进行动态模拟,结合在显微尺度下观察到的裂纹形成的主要位置,分析了拉伸过程中裂纹萌生、扩展直至整个压印接头颈部断裂的过程,了解了其破坏原因。同时,对不同预成角度连接件进行了静载破坏试验,得出0°压印接头能够承受的拉伸破坏力最大,预成角越大,能承受的破坏力越小。并结合实验,提出了预测压印接头最大破坏力的公式。最后,在静载破坏试验基础上,对压印连接件在不同载荷水平下进行了疲劳试验,分析了循环载荷下压印接头的破坏形式和疲劳寿命。试验发现,动态载荷下压印接头的疲劳性能很好,钢接头宏观裂纹出现在接头的盲孔边缘,沿垂直于载荷的方向不断延伸,断裂发生在板材的接头处；铝合金压印连接件在每种载荷水平下循环周次均超过200万次。同时,结合试验进行压印接头的疲劳寿命仿真分析,得到的压印连接件的疲劳破坏的形式和位置与试验结果吻合。