王医锋
,
何晓聪
,
曾凯
,
刘福龙
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.05.013
通过搭建局部热处理试验装置,对镀锌钢压印接头部位进行火焰淬火处理.然后对试件进行力学性能测试,制备金相试样观察分析经过局部热处理后接头显微组织,并对比热处理前后组织的显微硬度.结果表明:火焰淬火使接头失效时颈部撕裂程度变大;拉剪强度提高16.7%;经过火焰淬火处理接头部位材料组织呈现为板条状马氏体,该组织较未经过热处理的组织显微硬度提升了12.1％.
关键词:
压印接头
,
热处理
,
拉剪强度
,
显微组织分析
刘福龙
,
何晓聪
,
曾凯
,
王医锋
,
卢毅
材料导报
首先对同种基板不同压印模具的压印连接接头进行局部热处理,然后再进行拉剪试验,研究局部热处理对不同模具压印连接接头的抗拉强度、失效位移、能量吸收能力以及失效模式的影响.结果表明:局部热处理对方形与圆形模具压印连接接头的抗拉强度均有提升作用;对方形模具的失效位移有增大作用,对圆形模具失效位移有减小作用;对能量吸收能力均有提高作用.失效模式也受到局部热处理影响,方模与圆模压印接头经局部热处理后颈部被撕裂程度都增大,其中圆模压印接头经热处理后失效模式由内锁拉脱失效变为颈部断裂失效.
关键词:
局部热处理
,
压印接头
,
模具
,
拉剪试验
,
接头强度
邢保英
,
何晓聪
,
唐勇
,
许静楠
,
曾凯
材料导报
对自冲铆接头进行静力学试验,观察和分析力学性能的差异和失效形式.用ANSYS/LS-DYNA模拟铆接过程中各个阶段材料的流向分布,观察自冲铆成形过程.以5052铝合金自冲铆接头为金相实验对象,采用阳极化制膜进行制样,微分干涉相衬法对其进行组织形态和流向观察分析,验证模拟结果,从微观角度分析自冲铆的成形机理及对接头力学性能的影响.
关键词:
自冲铆
,
5052铝合金
,
有限元模拟
,
微分干涉相衬法
,
材料流动
刘福龙
,
何晓聪
,
曾凯
,
卢毅
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150323
本文的研究目的是分析三层板不同搭接方式的压印接头的力学性能，主要采用试验方法对其进行研究，具体方法如下：首先对1．5 mmAA5052＋1．5 mmSPCC＋1．5 mmAA5052三层板不同配置方式下的压印接头进行静态力学性能测试，分析三层板压印接头的静态失效模式及其静强度；再对静态力学性能最优组进行动态疲劳性能测试，分析疲劳失效模式及其疲劳强度，并采用最小二乘法拟合获得接头力－寿命（ F－N）方程．试验结果表明：静态失效为上板颈部断裂、中板内锁拉脱和混合失效三种模式；T－A型接头静强度最低，T－C型接头静强度最高．其中，T－C型接头疲劳失效模式为上板颈部先断裂，之后下板出现裂纹导致接头失效；T－C型接头上板颈部疲劳性能较差，当应力水平为静强度40％时，疲劳循环最多只能达到15965次，但是中板与下板连接可达到200万次．
关键词:
三层板
,
压印接头
,
静强度
,
疲劳强度
杨慧艳
,
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
唐勇
,
何晓聪
,
郑俊超
,
邢保英
,
许竞楠
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.015
通过静力学实验研究了预成角对5052铝合金板材粘接接头强度的影响.对0°至15 °预成型粘接接头进行强度对比研究,结果表明:被粘物搭接端的预成角对粘接接头承载能力有显著影响,预成角与接头强度呈抛物线关系,即5052铝合金预成型粘接接头存在最佳预成角,此时接头的强度最大,偏离最佳角度接头强度降低;预成角越大,接头的位移就越大,粘接接头的储能能力就越大.建立预成角粘接接头有限元模型,分析粘接层应力分布.结果表明:预成角对粘接中心层的劈裂应力和剪切应力影响明显.预成角增大,粘接层的应力单调增加,而胶瘤部分的应力集中先缓解后加剧,呈抛物线变化趋势.
关键词:
预成角
,
粘接接头
,
5052铝合金
,
有限元
,
应力分布
郑俊超
,
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
邢保英
,
何晓聪
,
冯模盛
,
严柯科
,
张玉涛
材料导报
作为替代连接技术,压印和粘接表现出独特的优势.以压印和压印-粘接复合接头为对象,采用数理统计分析检验试验数据的合理性,进而时比不同材料组合及连接方式来分析粘接剂对压印连接接头强度的影响.试验表明,压印连接的剪切强度比剥离强度高,异种材料组合、压印-粘接复合能获得更有效的连接结构；胶层厚度为0.1mm时获得较好效果.
关键词:
粘接剂
,
单搭压印连接接头
,
T型压印连接接头
,
拉伸剪切实验
,
数理统计
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
卢毅
,
何晓聪
,
王医锋
,
刘福龙
,
张越
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.10.028
对钢-钛自冲铆接头进行局部热处理,并对已热处理和未热处理的接头进行拉剪实验,对比分析局部热处理对钢-钛自冲铆接头的静强度、能量吸收、失效模式和失效机理的影响.结果表明:淬火对钢-钛自冲铆接头的静强度有很大提高作用,对其能量吸收有减小作用;未淬火的钢-钛自冲铆接头失效模式为上板与铆钉分离且上板被撕裂,上板的断口形貌为典型韧性断裂特征;淬火后的钢-钛自冲铆接头失效模式为上板与铆钉分离且铆钉被拉断,铆钉的断口形貌为典型的沿晶断裂特征.
关键词:
自冲铆
,
钛合金
,
热处理
,
拉剪实验
,
断口形貌
