基于试验与模拟的5052铝合金压印接头力学性能研究

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伴随汽车轻量化设计制造的发展,新轻型薄板材料如镁合金、钛合金等得到了广泛应用。在我国近年来发展起来的一种薄板材料连接新技术,它通过压印连接设备对板材进行挤压变形,能够将两层甚至多层薄板材料用传统的连接方法很难实现连接的新轻型材料连接起来,形成一个具有一定强度的压印连接点,压印点处生成机械内锁从而实现材料的连接,即压印连接技术。本文以异种厚度搭接的5052铝合金单搭压印接头为研究对象,基于试验与模拟研究了接头拉伸与疲劳性能,对比分析了异种板厚接头的静强度,完成了一定的研究工作,获得了部分研究成果。本文相关研究主要从如下方面进行展开:1.5052铝合金板压印连接相关研究对5052铝合金薄板进行了压印连接工艺的研究,获得了2.0mm+1.5mm组合搭接的5052铝合金压印接头的最优铆接工艺;对此接头进行了压印连接工艺的有限元模拟,结果表明试验与模拟有良好的一致性。2.基于试验与模拟的接头静力学性能研究对制备好的压印接头进行准静态力学性能测试,获得了接头的载荷-位移曲线及静态失效过程和失效模式;并采用不同板厚搭接的同种材料接头进行了对比研究。3.基于试验与模拟的接头疲劳性能研究对制备好的2.0mm+1.5mm压印接头进行疲劳试验,获得了接头的S-N曲线及疲劳失效过程和失效模式;对2.0mm+1.5mm压印接头进行了其疲劳试验的有限元模拟,结果表明接头在高载荷水平下的模拟结果与实际结果一致。
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