【摘 要】
：
目的针对铆接过程中铆钉钉杆发生镦粗变形,其变形的均匀性影响连接接头力学性能的问题,提出一种钉杆带有锥度的变径铆钉,以改善钉杆变形的均匀性。方法基于三维有限元仿真方法,对准静态铆接过程进行仿真,获取锥形与常规半圆头铆钉在铆接后钉杆变形情况,同时对比分析板材残余应力变化情况。最后建立由钉杆变形均匀度与铆钉尺寸以及镦头高度组成的灰色系统,并通过对该系统进行关联度计算分析,确定铆钉尺寸及镦头高度对均匀度的影响。结果锥形铆钉铆接后钉杆均匀性优于常规铆钉。使用不同铆钉进行铆接,板材残余应力有着相同变化趋势。铆钉尺寸、
【机 构】
：
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙理工大学汽车与机械工程学院
【基金项目】
：
国家自然科学基金(52005173),博士后创新人才支持计划(BX20200123),长沙市自然科学基金(kq2014047)。
论文部分内容阅读
目的针对铆接过程中铆钉钉杆发生镦粗变形,其变形的均匀性影响连接接头力学性能的问题,提出一种钉杆带有锥度的变径铆钉,以改善钉杆变形的均匀性。方法基于三维有限元仿真方法,对准静态铆接过程进行仿真,获取锥形与常规半圆头铆钉在铆接后钉杆变形情况,同时对比分析板材残余应力变化情况。最后建立由钉杆变形均匀度与铆钉尺寸以及镦头高度组成的灰色系统,并通过对该系统进行关联度计算分析,确定铆钉尺寸及镦头高度对均匀度的影响。结果锥形铆钉铆接后钉杆均匀性优于常规铆钉。使用不同铆钉进行铆接,板材残余应力有着相同变化趋势。铆钉尺寸、
其他文献
汽车轻量化是提高新能源汽车续航里程的有效方法之一,已成为世界各国汽车制造企业核心竞争力的体现。为实现汽车轻量化,各类轻质高强材料,包括超高强度钢、轻质合金、纤维增强复合材料等,被广泛应用于新能源汽车的车身零部件中。随着材料强度的提高和多种材料的混用,新能源汽车零部件成形与连接难度显著提高,给新能源汽车零部件制造带来了巨大的挑战。
工业实际中存在着量大面广的花键轴、螺钉、丝杠、蜗杆等轴类零件,采用传统切削的加工方法处理其表面复杂的形状,存在着生产效率低、材料浪费严重、表层材料纤维被切断、力学性能差等不足,而高效精密高性能的滚轧成形工艺及设备是解决上述切削加工难题的有效途径。系统深入地论述了轴类件复杂型面高效精密滚轧中4种典型工艺的原理、设备基本组成及其工作过程,以及工业实际中工艺典型产品现状,4种典型工艺包括平板滚轧、切向滚轧、径向进给滚轧以及轴向进给滚轧成形,并进一步分析这4种典型工艺各自的特性,从而为上述4种工艺及设备在工业实际
目的研究不同放电能量对CFRP/Al夹层板电磁冲孔分层缺陷的影响。方法对2.4 mm厚的CFRP/Al夹层板进行电磁冲孔试验,通过超声C扫描无损检测技术、扫描电子显微镜及有限元数值模拟等手段分别对板料分层损伤、横截断面微观形貌及层间分层损伤进行评估,揭示不同放电能量对CFRP/Al夹层板电磁冲孔分层缺陷的影响。结果放电能量对电磁冲孔分层缺陷有显著影响。在4~6 kJ能量范围内,板料的最大分层因子(Fd)和等效分层因子(Fed)均随放电能量的增加而减小。当放电能量
目的研究放电能量对铜粉电磁压实特性与烧结体性能的影响,提升铜材料的制备效率与质量。方法通过电磁粉末压实技术在不同放电能量下制备铜压坯,研究压坯的相对致密度与微观形貌随放电能量的变化趋势。随后对其进行真空烧结,对烧结体的拉伸性能与断口形貌进行测试,评估放电能量对烧结体性能的影响。结果随着放电能量的增加,铜压坯的相对致密度逐渐增大并趋于平稳。在20 kJ时,压坯的相对致密度较好,为0.968。压坯端面的孔隙随放电能量的增大逐渐减少,上端面的压实质量总体好于下端面。压坯烧结后拉伸载荷与位移随放电能量的增大逐渐增
采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)定量分析原油中金属镍元素的含量,建立了测定镍含量不确定度的分析方法。从4个方面评定了不确定度分量的贡献,分别计算其相对标准不确定度,最终得到合成标准不确定度和扩展不确定度。通过分析计算表明,当原油中镍元素含量为19.64 mg/kg时,其扩展不确定度为0.20 mg/kg(k=2)。其中标准曲线拟合及标准物质自身引入的不确定度为主要影响因素,其次是溶液配制,而试样称量和测量重复性的贡献较小。
针对传统随机加权算法在目标信号为变量时,总均方误差远大于信号为常量时的情况,提出了一种改进的自适应随机加权算法。该算法利用所采信号的相对波动值自适应地调整当前采集信号与历史采集信号间的比例关系,得到更加接近真值的估计值。由于相对波动值可以根据信号变化情况自主调整,因此可以和传统的随机加权算法进行良好的结合。数值模拟证明了所提融合方法的有效性。
目的研究不同工艺参数下碳纤维-铝合金电磁铆接接头的力学性能。方法利用电磁铆接技术对直径为Ф5 mm的2A10铝合金铆钉、厚度为2.0 mm的T300碳纤维复合材料和1.8 mm的5182铝合金板料进行铆接,借助金相显微镜和万能试验机对接头的微观形貌和力学性能进行观察和测试。结果随着电磁铆接放电能量的增加,铆钉镦头高度逐渐减小,直径逐渐增大。具体地,当放电能量从4.0 kJ增加至5.5 kJ时,H/H0(镦头高度/外伸量)从0.36减小至0.17,而D/D0(镦头直径/铆钉直径)从1.
目的探索镁合金中常用合金化元素Al,Zn对挤压Mg-1Mn合金的晶粒组织和力学性能的影响,为含Mn合金的成分设计及商业化应用提供理论支撑。方法在280℃下,对Mg-1Mn,Mg-1Mn-1Al和Mg-1Mn-2Zn合金进行热挤压,制备镁合金棒材,采用拉伸测试分析力学性能,利用电子背散射衍射技术观察晶粒组织,并通过粘塑性自洽模型研究塑性变形机制。结果在3种合金中,Mg-1Mn-1Al的晶粒最为细小,平均晶粒尺寸为1.3μm,屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率分别为309 MPa,313 MPa和19.5%。结论
目的研究异形孔电磁翻边成形规律及不同预制孔尺寸对翻边质量的影响。方法基于电磁成形平台实现椭圆孔电磁翻边试验,建立三维电磁成形仿真模型对3种预制孔的翻边过程进行模拟。通过显微硬度值、翻边轮廓、翻边高度及端部厚度等指标分析异形孔电磁翻边规律。结果3种预制孔的翻边高度均表现为从长轴到短轴不断增大,随着预置高度从15 mm降到10 mm,长短轴两处的翻边高度差由2 mm下降至0.75 mm,且翻边零件与模具贴合效果逐渐变好。结论电磁翻边件在长、短轴处的变形存在着明显差异;基于中性层不变原理的预制孔公式,在侧壁与模
目的提高铝合金塑性成形性能,解决高速成形贴模缺陷。方法设计一种两步高速拉伸试样,在液压式伺服高速拉伸机上开展2次拉伸实验,并采用非接触式光学测量技术(Digital image correlation,DIC)测量全场应变,利用数值模型确定拉伸速度,获得期望的预拉伸应变率和应变。将单次高速拉伸性能与2次不同应变率和预应变下的高速拉伸性能进行对比。结果铝合金材料在2次高速拉伸下的性能明显好于单次拉伸,抗拉强度增加了10%,断裂应变增加了14.5%。结论设计的试样能满足2次高速拉伸的要求,试样预拉伸区域的尺寸