无头铆钉压铆力数学建模与仿真分析

无头铆钉压铆连接是航空薄壁件的主要连接方式,作为影响铆接质量的主要工艺参数,压铆力的大小通常只能根据经验给出,缺乏理论依据。文章首先分析无头铆钉压铆过程,将其划分为4个阶段,其中铆钉镦头的真实应变由钉杆均匀敦粗阶段与镦头形成阶段的应变构成。基于以上分析,针对无头铆钉压铆力计算提出采用幂指数硬化理论建立计算压铆力的物理公式,从而确定压铆力关于镦头高度的数学函数;其次根据无头铆钉压铆过程特点,采用轴对称模型对其进行有限元仿真;最后用上述方法对直径相同而镦头高度不同的一组无头铆钉压铆力进行计算并对计算结果进行对比分析,对比分析结果表明文中建立的求解压铆力的物理公式有效性良好。     

铆接冲击力对飞机蒙皮的影响

飞机蒙皮铆接的冲击力对飞机蒙皮损伤较大。通过铆接过程中铆锤对作用于铆钉冲击力的分析,讨论了在满足铆钉钉杆形成墩头的条件下,各种铆钉选用参数和铆接参数对铆接冲击力的影响,提出了在飞机设计和铆接工艺上的改进措施。     

CFRP/Al复合构件无头铆钉压铆力建模与仿真分析

压铆力作为影响CFRP/Al复合构件铆接质量的重要参数,其大小往往根据经验给出,缺乏理论依据。文章针对CFRP/Al复合构件的无头铆钉压铆过程从理论建模和有限元模拟两方面研究了压铆力。首先建立CFRP/Al复合构件无头铆钉压铆的物理模型与条件假设,并将该压铆过程划分为6个阶段;其次针对铆钉和铆接件分阶段进行受力和变形分析,并采用主应力法建立压铆过程所需的压铆力的理论公式;最后采用ABAQUS有限元软件对压铆过程进行仿真分析,对压铆力的计算和仿真结果进行对比分析,表明求解压铆力的理论公式有效性良好。     

浅谈飞机复合材料结构装配的连接技术

随着航天技术的快速发展,飞机结构装配中复合材料的应用比例越来越高,复合材料本身具有许多优点,但相比之下,装配技术水平较为落后,成为制约飞机制造行业发展的主要因素之一.本文将对符合材料结构的装配连接技术进行探究,首先介绍了机械连接、胶接、混合连接等方法,并对先进的连接工艺进行分析,包括自动钻铆技术、电磁铆接技术、自动化装配技术等.     

无头铆钉干涉配合铆接工艺试验报告(之一)

无头铆钉干涉配合铆接是指铆钉铆后,钉杆涨大超过孔径保持一定的干涉量,从而对孔壁造成压应力。在外载作用下,这种预应力可显著提高接头的疲劳寿命和密封性。本文用LY12CZ,3毫米厚的铝板,LY1、直径4毫米,长14毫米的无头铝铆钉做了干涉配合铆接试验。初步探索了各主要工艺因素对干涉量的影响。试验证明必须选用凹形的上、下铆模,才能获得沿钉杆全长较均匀而又合理的干涉量,各层干涉量定在0.10～0.16毫米之间,铆接后铆钉总高应为9.6毫米,只需三个大气压的压铆力。改变钟后铆钉总高,可以控制各层干涉量。其他工艺因素如钉孔直径、铆钉长度、外伸量、板材厚度、材料等也都影响干涉量的变化,生产上必须合理选用。     

棒线材无头轧制工艺的分析

无头轧制工艺是轧钢业应用的一种新的轧制技术.对无头轧制和传统轧制的优缺点进行了比较,介绍了无头轧制工艺系统的组成,并对无头轧制的工艺过程、适用范围和潜在的经济性进行了分析.     

多铆钉自冲铆接头力学性能机理

以3颗铆钉连接的5052铝合金自冲铆接头为对象,通过试验的方法研究多铆钉自冲铆接头力学性能机理。获得了m-o自冲铆接头(简称m-o接头)和m-i自冲铆接头(m-i接头)的静力学和疲劳试验数据,选择正态分布和二参数威布尔分布检验数据的有效性,通过最小二乘法获得疲劳寿命最佳拟合直线和疲劳载荷-疲劳寿命曲线二参数幂函数方程。结果表明:接头静态和疲劳失效形式分别为下板被拉出和下板断裂。铆钉分布结构对接头静强度、变形能力、能量吸收能力、疲劳寿命及它们的稳定性均有影响。m-i接头静力学性能良好,m-o接头整体具有良好的疲劳性能。疲劳测试中,铆钉分布结构会导致首要和次要承载顺序的产生,疲劳断口为首要承载顺序所在位置。     

空间多姿态下自动钻铆托架变形分析与调平方法

飞机壁板自动钻铆系统中托架具有自重大、跨距长、变形量大等特点,其变形误差随工作姿态的不同而改变,从而导致壁板钻铆超差。文章在对自动钻铆托架结构设计基础上,建立了托架横梁弯曲变形模型,根据钻铆点位与横梁变形曲线的空间关系构建了壁板钻铆点位变形量数学模型;针对传统调平补偿方法无法精确满足托架变形量动态变化的问题,采用迭代优化方法建立了托架多姿态变形补偿调平算法;并采用有限元仿真方法分析了托架处于各角度时钻铆点位的变形量及外法线向量;将理论算法数据与仿真数据进行了对比分析,验证了文中提出的托架变形分析与调平算法的正确性和有效性。     

飞机装配工艺三维数字化设计

为了减少飞机装配工艺技术体系中缺乏三维数字化相关标准与规范导致的装配工艺设计缺陷问题,采用三维数字化装配工艺设计技术实现了飞机三维装配工艺的整体设计.通过飞机产品工艺分离面划分、物料清单重构、工艺仿真验证以及三维装配指令的编制等工艺设计过程,实现了飞机装配的三维数字化设计.实践表明这种三维数字化飞机装配设计工作可大大缩短飞机的研制周期、降低研制成本,提高飞机的装配质量.     

钢铝异质自冲铆接头剥离失效仿真

为了研究钢铝自冲铆接头剥离失效行为,对5754铝合金和Q235钢异质自冲铆接头进行了剥离试验及仿真研究。建立了基于MMC失效准则的T型自冲铆接头有限元模型,对两种接头在剥离工况下的拉伸失效过程进行仿真,对比试验结果验证了有限元模型的可靠性,并对接头的剥离失效行为进行了分析。研究结果表明:建立的有限元模型能表征接头在剥离工况下的失效形式及力学性能;铝-钢接头因上板与铆钉分离失效,剥离过程中加载侧钉脚和钉头区域易产生应力集中,上板加载侧铆孔区域最先发生失效;钢-铝接头失效形式为铆钉与下板分离,剥离过程中加载侧钉头边缘及钉脚内壁区域易出现应力集中,下板铆扣区域发生脱层损伤,脱层损伤区域向非加载侧铆扣区域扩展。