杨慧艳
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何晓聪
,
周森
,
丁燕芳
机械工程材料
对压印接头进行了拉伸-剪切试验,用有限元软件对压印接头的拉剪过程和失效模式进行有限元模拟,并推导出了拉剪强度的预测公式.结果表明:根据压印接头的截面形状和尺寸,并充分考虑材料之间的接触形式和摩擦而建立的有限元模型,能够较好地预测压印接头的拉剪强度和失效模式;铝-铝和钢-钢同种材料的压印接头在拉剪载荷下的失效模式为上板在颈部最薄处断裂;提出的压印接头强度预测公式能准确预测接头强度,铝-铝接头和钢-钢接头拉剪强度的预测误差分别为4.6％和5.8％;拉剪强度主要取决于连接模具半径、上板材料强度和颈部厚度.
关键词:
压印连接
,
失效模式
,
拉剪强度
,
有限元模拟
郑俊超
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何晓聪
,
邢保英
,
丁燕芳
,
曾凯
机械工程材料
采用有限元方法模拟了5052铝合金板的分体式下模压印连接过程,并与整体式下模压印过程的模拟结果进行了对比;对板料在分体式下模中的流动特征进行了模拟;对分体式下模压印接头阳极化覆膜后,利用微分干涉相衬法(DIC)对显微组织进行了分析,从微观角度观察分析了分体式下模压印连接成形过程中板料的流动.结果表明:模拟得到的分体式下模压印接头的颈厚和镶嵌量能较好地与试样的变形特征参数相符;压印接头区域的显微组织由原来的块状晶粒变成了纤维状,晶粒被拉长细化;分体式下模压印连接过程中板料流动的模拟结果与试验结果相吻合.
关键词:
压印连接
,
有限元模拟
,
分体式下模
,
显微组织
郑俊超
,
何晓聪
,
许竞楠
,
曾凯
,
丁燕芳
机械工程材料
采用分体式下模压印连接设备分别对SPCC钢和5052铝合金进行压印连接,然后对两种材料的压印接头进行拉剪试验,并在不同载荷水平下进行疲劳试验,研究了它们的拉剪性能和疲劳性能.结果表明:在拉剪载荷下,铝合金压印接头从上、下板接触挤压的颈部发生断裂,钢压印接头在上、下板接触挤压的颈部发生断裂的同时发生剥离失效,压印接头的拉剪强度主要与上板的颈部强度有关;不同材料压印接头的疲劳性能均良好,钢压印接头的宏观裂纹出现在接头的盲孔边缘,垂直于载荷方向延伸,断裂发生在板材的接头处,其在0.75倍最大破坏载荷下的疲劳寿命超过500万次;铝合金压印接头在每种栽荷水平下的疲劳寿命均可达200万次.
关键词:
压印连接
,
拉剪性能
,
疲劳性能
王玉奇
,
何晓聪
,
赵伦
,
丁燕芳
材料导报
对铝5052-铝5052(Al5052-Al5052)单搭粘接接头和铜合金-铜合金(H62-H62)单搭粘接接头进行拉伸-剪切试验,研究金属材料对丙烯酸酯粘接剂单搭粘接接头强度的影响,并用扫描电子显微镜观察胶层的典型失效样貌,运用有限元数值仿真,模拟丙烯酸酯胶层表面上剪应力和剥离应力的分布情况.结果表明:Al5052-Al5052单搭粘接接头与H62单搭粘接接头胶层失效样貌相差较大;Al5052-Al5052单搭粘接接头胶层被撕裂的程度比H62-H62严重;Al5052-Al5052单搭粘接接头强度低于H62-H62.
关键词:
金属接头
,
失效样貌
,
弯矩
,
刚度
周森
,
何晓聪
,
王玉奇
,
曾凯
,
丁燕芳
材料导报
运用实验方法研究了胶接接头的静强度及其疲劳性能.对胶接接头进行静力学实验,并在此基础上选用6种不同载荷水平对胶接接头进行疲劳实验,获得了接头的载荷-寿命(F-N)曲线.试验结果表明:胶接接头静强度为同尺寸铝合金板静强度的77.5％,说明胶接接头有较高的静强度.当疲劳载荷水平大于最大静载荷平均值的50％时,接头F-N曲线呈线性趋势变化；随着疲劳载荷水平的不断提高,接头失效形式更多地表现为混合破坏.通过分析疲劳失效接头刚度变化可知:在各疲劳载荷水平下,接头刚度的线性趋势变化在整个疲劳周期内占很大比例,疲劳载荷水平越低,接头刚度降低越慢；接头刚度的变化表明在接头内产生了裂纹并逐步扩展.
关键词:
胶接接头
,
静强度
,
疲劳试验
,
F-N曲线
张龙
,
曾凯
,
何晓聪
,
孙鑫宇
,
丁燕芳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.024
利用超声波C扫描法对1.5mm厚的钛合金板点焊接头进行超声成像检测;分析了不同焊接电流下获得接头的A扫描信号和C扫描图像特征;对接头进行了拉伸-剪切试验,测试了接头的强度.结果表明,通过观察C扫描图像的特征与A扫描信号的变化,能够很好地划分点焊接头的热影响区、熔合区、熔核区以及焊接缺陷;随着焊接电流(7～11.5 kA)的逐渐增大,接头熔核直径呈递增趋势,相应的失效载荷均值从8392.8 N增加到11553.0 N;当电流为11.5 kA时,接头出现飞溅,但是由于飞溅并没有与熔核相连,接头的失效载荷与能量吸收值均有所增加.
关键词:
钛合金
,
点焊
,
焊接电流
,
A扫描信号
,
C扫描图像
