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
张越
,
何晓聪
,
张龙
,
张先炼
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.017
压印连接是近年来新兴的连接方式,因其具有简单高效、低耗环保等优点,在连接应用方面越来越受到重视,而疲劳破坏是机械零件失效的主要形式.对钛合金压印接头的疲劳性能进行了实验研究,与母材的力学性能进行了对比分析,并对疲劳失效断口进行了断口分析和能谱分析.实验结果显示钛合金压印接头的平均拉伸-剪切强度约为同等尺寸材料拉伸-剪切强度的36.7％;钛合金压印接头的疲劳极限约为材料疲劳极限的46％,平均载荷约为接头最大静强度的42％.微观特征显示断口呈脆性疲劳断裂特征,由于微动磨损和氧化作用产生了成分为氧化钛的微动磨屑,且其硬度较高,因此在微动过程中起到磨粒的作用,从而加速了磨损和裂纹扩展,最终导致疲劳失效.
关键词:
钛合金
,
压印连接
,
疲劳性能
,
微动磨损
