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沉头铆钉接头镦头尺寸与力学性能的协同作用机制
1
作者 于沅鑫 王盟圣 杨永泰 《锻压技术》 北大核心 2026年第3期189-200,共12页
为揭示孔径与压铆力对沉头铆钉单铆搭接接头镦头尺寸及拉伸剪切力学性能的协同影响规律,采用压铆成形试验、拉伸剪切测试与二阶响应面拟合相结合的方法开展研究。通过多组孔径-压铆力组合试验获取镦头尺寸数据,借助二阶响应面模型量化... 为揭示孔径与压铆力对沉头铆钉单铆搭接接头镦头尺寸及拉伸剪切力学性能的协同影响规律,采用压铆成形试验、拉伸剪切测试与二阶响应面拟合相结合的方法开展研究。通过多组孔径-压铆力组合试验获取镦头尺寸数据,借助二阶响应面模型量化二者调控规律;同步开展拉伸剪切测试,分析工艺参数对峰值载荷、失效位移及抗剪强度的影响,建立“工艺参数-镦头尺寸-抗剪强度”关联模型。结果表明:孔径与压铆力对镦头尺寸呈显著非线性协同调控,压铆力增大促使镦头直径增大、高度减小,且由孔径主导该变化程度;相同压铆力下,孔径增大可提升峰值载荷与失效位移,压铆力对峰值载荷的促进作用存在12~14 kN的临界区间,超区间后呈衰减趋势。综合优化后确定孔径Φ4.20 mm、压铆力14 kN为最优参数组合,接头抗剪强度达353.3 MPa,镦头尺寸符合工程要求。研究结果明确了核心工艺参数的耦合调控机制,为航空航天领域铝合金沉头铆钉搭接结构的工艺设计与性能精准调控提供了量化依据。 展开更多
关键词 沉头铆钉接头 镦头尺寸 力学性能 孔径 压铆力
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压铆工艺参数对沉头铆钉搭接接头镦头尺寸及干涉量的影响
2
作者 韩毅 梅标 +1 位作者 鲁钟文 杨永泰 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第3期143-151,共9页
基于2A10铝合金铆钉的2024-T3铝合金板件搭接,采用完全因素试验设计方法,综合采用压铆试验与有限元仿真分析,研究了不同孔径与压铆力参数组合对搭接接头镦头尺寸及干涉量的影响。结果表明:在同一压铆力下,孔径增大,镦头高度与最大直径... 基于2A10铝合金铆钉的2024-T3铝合金板件搭接,采用完全因素试验设计方法,综合采用压铆试验与有限元仿真分析,研究了不同孔径与压铆力参数组合对搭接接头镦头尺寸及干涉量的影响。结果表明:在同一压铆力下,孔径增大,镦头高度与最大直径均减小;在同一孔径下,压铆力增大,镦头高度减小、最大直径增大;孔径和压铆力对镦头高度存在正向协同效应,对镦头最大直径的交互影响较弱,且压铆力对镦头尺寸的影响显著高于孔径;干涉量在铆钉轴向上分布不均,靠近上板自由表面处较大;在同一孔径下,随着压铆力增大,干涉量增大;同一压铆力下,孔径越大,干涉量越小;孔径和压铆力对干涉量存在负向协同效应,且压铆力对干涉量的影响显著高于孔径。 展开更多
关键词 铆接接头 孔径 压铆力 镦头尺寸 干涉量
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基于GA-BP神经网络的铆钉镦头最大压铆力预测
3
作者 方阳 张卫文 《锻压技术》 北大核心 2026年第2期179-189,共11页
为了更好地预测铆接装配连接过程中的最大压铆力,以铆钉直径、钉杆长度、钉孔直径和连接夹层厚度作为输入变量进行探究分析。首先,运用ABAQUS二次开发Python脚本语言的参数化建模方法,实现自动创建铆接镦头成形的数值模型,并结合试验结... 为了更好地预测铆接装配连接过程中的最大压铆力,以铆钉直径、钉杆长度、钉孔直径和连接夹层厚度作为输入变量进行探究分析。首先,运用ABAQUS二次开发Python脚本语言的参数化建模方法,实现自动创建铆接镦头成形的数值模型,并结合试验结果验证有限元模型分析压铆力的合理性。然后,运用GA-BP神经网络对有限元建模分析的批量样本数据进行训练,构建铆钉标准镦头变形的最大压铆力预测代理模型。最后,以MS20470AD铆钉为例,对GA-BP神经网络模型最大压铆力的预测值与测试值误差指标数据进行分析。结果表明,使用GA-BP神经网络预测MS20470AD铆钉标准镦头成形所需的最大压铆力有较好的可靠性,平均绝对误差百分比为1.14%,平均预测精度达到98.86%,且铆钉直径和钉孔直径对最大压铆力有正相关影响。 展开更多
关键词 铆接 铆钉镦头 参数化建模 GA-BP神经网络 最大压铆力
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不同铆接工艺下CFRP/2024铝合金接头的力学性能
4
作者 朱红萍 王星星 《锻压技术》 北大核心 2025年第12期200-207,235,共9页
以碳纤维增强复合材料(CFRP)/2024铝合金接头为研究对象,采用横向超声振动辅助铆接(TUVAR)工艺和传统铆接(CR)工艺在相同铆接速度和铆接力下制备铆接试样。对比两种工艺下的镦头直径及铆钉高度,发现TUVAR工艺下的铆钉变形量更大,镦头直... 以碳纤维增强复合材料(CFRP)/2024铝合金接头为研究对象,采用横向超声振动辅助铆接(TUVAR)工艺和传统铆接(CR)工艺在相同铆接速度和铆接力下制备铆接试样。对比两种工艺下的镦头直径及铆钉高度,发现TUVAR工艺下的铆钉变形量更大,镦头直径提高约0.99%,铆钉高度降低0.58%,表明超声能场促进了铝合金铆钉发生软化。TUVAR试样的平均相对干涉量为1.86%,较CR试样提升了30.06%,相对干涉量方差系数也由0.192降低至0.075,干涉量均匀性提高了1.54倍。TUVAR试样的静拉伸平均峰值载荷为3848 N,较CR试样提升了2.15%,且屈服载荷提升了9.34%。循环加载试验表明,TUVAR试样平均正向峰值载荷为3750 N,相比CR试样提升了4.46%;循环加载后拉断时的最大载荷均值为3924 N,相比CR试样提升了1.21%,此外两种试样的强度退化趋势一致,但是在80%负向循环加载时TUVAR工艺更好地抑制了试样的强度退化,性能提升约6%。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 2024铝合金 超声振动辅助铆接 镦头尺寸 力学性能 强度退化
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铆接结构抗疲劳性的工艺影响分析 被引量：11
5
作者 田冬凤 韦红余 +1 位作者 陈文亮 蒋红宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第9期1332-1336,共5页
抗疲劳性是飞机铆接结构连接质量评定的关键因素之一,直接影响飞机结构服役安全。针对单钉铆接结构,以工艺参数镦头高度作为控制变量,通过有限元分析钉孔变形及细节应力分布,结合疲劳试验研究结构抗疲劳性的工艺影响,基于钉孔应力分布... 抗疲劳性是飞机铆接结构连接质量评定的关键因素之一,直接影响飞机结构服役安全。针对单钉铆接结构,以工艺参数镦头高度作为控制变量,通过有限元分析钉孔变形及细节应力分布,结合疲劳试验研究结构抗疲劳性的工艺影响,基于钉孔应力分布及疲劳试验提出一种镦头高度控制区间的估计方法。结果表明:控制镦头高度可以显著影响钉孔界面的应力状态分布,并可有效改善铆接结构的抗疲劳性,针对5/32英寸凸头铆钉连接的单钉铆接结构,推荐镦头高度控制区间为1.6 mm^1.9 mm。 展开更多
关键词 镦头高度 有限元法 试验 估计
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气动锤铆工艺参数对接头质量影响规律的试验 被引量：1
6
作者 张佳蕾 王华 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期126-131,共6页
气动锤铆是飞机铆接装配的主要方式之一,主要工艺参数包括铆枪气压、击打次数和顶紧力。通过搭建气动锤铆试验台,通过设计单因素试验和正交试验,研究气动锤铆工艺参数对镦头尺寸、干涉量大小及其均匀性的影响规律,提出一种通过改变铆枪... 气动锤铆是飞机铆接装配的主要方式之一,主要工艺参数包括铆枪气压、击打次数和顶紧力。通过搭建气动锤铆试验台,通过设计单因素试验和正交试验,研究气动锤铆工艺参数对镦头尺寸、干涉量大小及其均匀性的影响规律,提出一种通过改变铆枪顶紧力而改善铝锂合金板材内部的铆接干涉量及其均匀性的方法,为实际生产中提高气动锤铆质量提供参考和依据。 展开更多
关键词 气动锤铆 工艺参数 铝锂合金 镦头尺寸 干涉量
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