【摘要】：在汽車(chē)工業(yè)里,汽車(chē)整車(chē)重量直接影響汽車(chē)的燃油消耗和尾氣排放。隨著汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)的發(fā)展,鋁合金、鎂合金、纖維增強(qiáng)塑性材料等輕質(zhì)材料得到了廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)的連接方法很難實(shí)現(xiàn)這些材料的有效連接,作為一種獨(dú)特的連接技術(shù)-自沖鉚連接(SPR)可以實(shí)現(xiàn)這些材料的連接。本文以異種厚度搭接的5052鋁合金單搭自沖鉚接頭為研究對(duì)象,基于試驗(yàn)與模擬研究了其拉伸與疲勞性能,并對(duì)比分析了板厚對(duì)其力學(xué)性能的影響,完成了一定的研究工作,得到了一定的研究成果。本文主要工作可分為以下幾個(gè)方面：1.異種厚度鋁合金板的自沖鉚連接研究對(duì)異種厚度的鋁合金薄板進(jìn)行了自沖鉚連接工藝的研究,獲得了1.5mm+2.5mm組合搭接的5052鋁合金自沖鉚接頭(AB接頭)的最優(yōu)鉚接工藝；對(duì)此接頭進(jìn)行了自沖鉚連接工藝的有限元模擬,結(jié)果表明試驗(yàn)與模擬具有良好的一致性。2.基于試驗(yàn)與模擬的接頭靜力學(xué)性能研究對(duì)制備好的AB接頭進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試,獲得了接頭的載荷-位移曲線(xiàn)及靜態(tài)失效過(guò)程和模式；對(duì)不同板厚搭接的同種材料接頭進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明隨著板厚增加,接頭靜強(qiáng)度增大；對(duì)AB接頭進(jìn)行了其靜拉伸試驗(yàn)的有限元模擬,結(jié)果表明AB接頭具有與試驗(yàn)一致的靜態(tài)失效模式。3.基于試驗(yàn)與模擬的接頭疲勞性能研究對(duì)制備好的AB接頭進(jìn)行疲勞試驗(yàn),獲得了接頭的S-N曲線(xiàn)及疲勞失效過(guò)程和模式；對(duì)不要板厚搭接的同種材料接頭進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明隨著板厚增加,接頭疲勞強(qiáng)度增大；對(duì)AB接頭進(jìn)行了其疲勞試驗(yàn)的有限元模擬,結(jié)果表明AB接頭在高載荷水平下的模擬結(jié)果與實(shí)際結(jié)果一致,在低載荷水平下的模擬結(jié)果應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和研究。
[Abstract]:In automobile industry, vehicle weight directly affects fuel consumption and exhaust emission. With the development of automobile lightweight design, lightweight materials such as aluminum alloy, magnesium alloy, fiber reinforced plastic material and so on have been widely used. As a unique connection technology-self-punching riveting (SPR) can achieve the bonding of these materials. In this paper, the tensile and fatigue properties of 5052 aluminum alloy single lap self-impact riveting head with different thickness are studied based on test and simulation, and the effect of plate thickness on its mechanical properties is compared and analyzed. Some research results have been obtained. The main work of this paper can be divided into the following aspects: 1. Study on Self-impact riveting connection of Aluminum Alloy Plate with different thickness the optimum riveting process of 5052 aluminum alloy self-impact riveting head (AB joint) with 1.5mm 2.5mm combination is obtained. The finite element simulation of the joint is carried out. The results show that the test and simulation are in good agreement with each other. The quasi-static mechanical properties of AB joints were tested based on the test and simulation results, and the load-displacement curves, static failure processes and modes of the joints were obtained. The results show that the static strength of the joint increases with the thickness of the plate, and the static tensile test of AB joint is simulated by finite element method. The results show that AB joint has the same static failure mode as the test. 3. Based on the experimental and simulated fatigue properties of AB joint, the S-N curve and fatigue failure process and mode of joint were obtained, and the joint of the same material without thick plate was studied. The results show that the fatigue strength of the joint increases with the increase of plate thickness, and the finite element simulation of the fatigue test of AB joint is carried out. The results show that the simulation results of AB joint under high load level are consistent with the actual results. The simulation results at low load level should be further improved and studied.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG306

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本文編號(hào)：2171863