自冲铆接作为一种快速的机械冷成型技术,适用于连接两层或多层、同种或异种材料,在汽车行业得到了广泛应用。目前,关于三层铝合金自冲铆接的研究较少。本文主要通过试验方法分析三层铝合金自冲铆接的工艺过程,研究三层铝合金自冲铆接头的静态力学特性和动态力学特性,并提出在铆接过程中对铆钉缺陷的在线监测的方法。本文首先基于CMT5205电子万能试验机设计自冲铆接的夹具,通过加工、装配和调试,完成夹具的设计。从而实现2～3层,6～8 mm铝合金板材的自冲铆接,为之后的试验打下了坚实的基础。其次采用实验方法,深入分析三层铝合金自冲接的工艺过程,进而研究铆钉强度和长度、板材强度对自冲铆接过程的力-位移曲线的影响,提出了根据铆接过程的力-位移曲线,在线检测铆接过程发生铆钉屈服和铆钉墩粗的方法。然后研究搭接方式对铆接头静力学性能的影响,得出采用S111搭接方式的铆接头具有最大的失效载荷、刚度和能量吸收值,进而研究S111搭接方式的铆接头在0.2～10 m/s五个拉伸-剪切速率下的铆接头的动态力学性能,通过分析最大的失效载荷、刚度和能量吸收值,得出不同速率冲击载荷对铆接头力学特性的影响,为三层铝合金自冲铆接的推广应用提供理论依据。最后研究铆钉失效形式对铆接过程的影响,通过分析铆钉失效形式、铆接纽扣和力-位移曲线,提出一种通过力-位移曲线在线检测铆钉失效的方法。