用于车身连接的自冲铆接过程的试验研究

自冲铆接是汽车结构中一项板料连接的新型技术。钢板和铝板具有不同的熔点而不易焊接，使得自冲铆接技术有望代替使用在钢材连接上的一般的电焊方法。本文利用分步试验的方法探讨了半空心铆钉自冲铆接工艺的可行性。使用Matlab软件处理试验数据，绘制出位移一载荷曲线。运用对比试验结果和曲线的方法，探讨了铆钉长度和表面硬度，模具凸台高度和直径．板料厚度等主要工艺参数对自冲铆接过程的影响，得到一般性结论。     

基于正交试验的铝合金一高强钢异种金属自冲铆接工艺优化

以铝合金AA6061-T6和双相钢DP590为研究对象,通过正交试验方法研究了铆钉长度、凹模中部直径和凹模凸台高度对铝合金-高强钢自冲铆接接头成形规律、接头几何特征量、拉剪强度以及失效模式的影响规律,分析了影响自冲铆接接头强度的关键因素以及在2 mm AA6061-T6+1.2 mm DP590组合下的最优工艺参数组合...     

基于有限元模拟的自冲铆接工艺参数优化

对2 mm+2 mm搭接的5052 H32铝合金板自冲铆接工艺进行数值模拟，采用L9（34）正交表选取铆钉长度、铆钉直径及模具凹下面积3 个因素的3 个水平，以接头剪切强度最大为目标，首先模拟铆接接头形成的下压过程，并将模拟获得的接头形貌与试验结果对比一致后，再模拟三维剪切拉伸过程获得接头的剪切力学性能，通过方差分析得出最佳工艺参数为铆钉长度6.5 mm，铆钉直径5.14 mm，模具凹部面积5.12 mm²。同时，将各尺寸因素对接头横截面形貌、下压过程及剪切拉伸过程的力- 位移曲线、接头的等效应力和塑性应变的影响进行分析。对自冲铆接工艺过程建立了完善的有限元模型，该模拟方法可作为自冲铆接工艺设计及其工艺参数优化的依据。     

铝合金自冲铆接工艺优化

本文针对厚板铝合金自冲铆接接头失效的问题,分析了工艺参数的4个方面:铆接速度、铆钉长度、铆模直径和铆模凸台高度对铆接接头质量的影响,并对失效的铆接接头工艺参数进行了优化,为车身铝合金连接工艺优化提供参考和依据。     

钢铝异种材料自冲铆接模拟及工艺研究

以某乘用车钢铝混合发动机罩为研究对象,建立钢铝板材试样自冲铆接模型,模拟其铆接过程,研究不同铆模深度、铆钉长度及板材搭接顺序对铆接接头几何形状和力学性能的影响,并对优化后的铆接组合进行自冲铆接工艺试验,从而优选出最佳的钢铝铆接参数。结果表明,针对厚度1.8 mm的DP590高强钢和厚度1.2 mm的6016-T6铝合金自冲铆接,采用铆钉长度5 mm、钉腿直径5.3 mm、铆模直径9 mm、铆模深度1.5 mm、“钢上铝下”的铆接方式所获得的铆接接头几何形状和力学性能俱佳,且无裂纹、穿透、铆钉屈服等铆接缺陷,可用于实际钢铝混合发动机罩的自冲铆接中。     

半空心铆钉自冲铆接工艺的试验研究

自冲铆接是一种很有潜力的连接工艺，本文采用3种不同尺寸的半空心铆钉，对4种不同物质、不同厚度的板料进行了自冲铆接试验；提供了铆接过程中的力-行程试验曲线和铆接的单位成形力，并进行了分析；展示出铆接试验结果，分析了影响铆接质量的诸因素；指出了需要继续做的研究工作和应用前景。     

铝合金自冲铆工艺分析

重点介绍了铝合金工艺设计规范、铝合金自冲铆试验方法及质量判定标准,以厚度1.0 mm和1.5 mm的5系铝合金板材铆接试验为例,为板材组合达到合格的自冲铆接效果提供了相应的铆接参数,包括合适的铆钉、铆模和铆接速度等,并依据视觉及剪切、脱落静力学试验结果和自冲铆接点的失效模式分析作为质量判定标准,为后续的工艺实施和实际生产提供技术上的有益参考。     

一次拉深成形圆桶形阶梯件的数值模拟

本文对圆桶形阶梯件的一次拉深成形过程的进行了数值模拟,表明:在凸模头部的圆角附近和凹模端面圆角附近受到的应力最大,并且凸模头部的圆角附近的板料减薄较多,应力非常大,故此处最容易出现拉破现象;如果有适当压边力,则压边圈下的板料可以不出现起皱现象,且从凸模端面圆角到凹模端面圆角的区域,都是起皱的危险区;在整形阶段凸模和凹模受到的应力急剧增大,此时模具最容易被冲坏,且此阶段对模具的疲劳寿命影响最大,应力和模具疲劳寿命负相关。有限元数值模拟可以预测减薄、破裂、预测压边力和预测成形力等,可以指导模具和工件设计。     

椭圆管状铆钉自冲铆接工艺研究

以椭圆管状铆钉为研究对象,利用正交试验设计方法,针对铆接件的3种接头形式进行了单向拉伸试验,分析了不同铆接接头形式的载荷-行程曲线变化趋势。采用极差分析法和方差分析法,分析了椭圆管状铆钉的壁厚、高度、向心率、铆钉放置形式、端面角度以及板料厚度组合等参数对接头强度和剖面质量的影响,确定了合理的工艺参数组合方案,从而获得良好的自冲铆接接头力学性能。     

钢铝车身自冲铆接接头质量影响因素浅析

自冲铆接(SPR)是钢铝车身制造的主要连接工艺。文章介绍了自冲铆铆接质量的评判标准及影响铆接质量几个主要因素——铆钉、铆模、板材特性和冲铆速度,并重点对这几个因素是如何影响钢铝车身铆接点质量的进行了分析。     

浅析汽车离合器摩擦片铆接

离合器从动盘摩擦片铆接质量直接影响离合器的性能,良好的摩擦片铆接使车辆离合器能够分离清晰、结合柔和;同时能够保证车辆动力的稳定传输。摩擦片铆接是离合器制造过程关键工序之一,通常用空心铆钉铆接。铆接模设计,包括铆钉成型冲头设计,铆接模具预压力和铆接压力设定以及铆接设备的稳定性都能直接影响铆接结果,需要离合器制造从业者特别注意。     

汽车板件冲压连接技术的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,基于弹塑性有限元理论建立有限元模型,对汽车板件冲压连接过程进行了模拟。研究了冲压连接模具参数和不同板厚组合方式对互锁值c和颈厚值n的影响规律,并给出了模具参数选用的一般范围及不等厚板的最佳组合方式。试验表明,模拟结果与试验结果吻合较好,证明了利用有限元模拟方法对冲压连接的连接效果进行预测是可行的。     

自冲铆接技术在汽车车身轻量化中的应用

阐述了自冲铆接技术的概念、类型、工艺原理以及自冲铆接技术在汽车车身制造中的应用。对自冲铆接技术与电阻点焊技术连接质量的比较表明，凡是难于进行焊接的连接件均可采用自冲铆接技术，且自冲铆接件的疲劳强度高于焊接件。介绍了半空心铆钉的自冲铆接工艺在车身制造中的应用情况及其铆接质量的评价方法。     

基于ANSYS的汽车后桥焊接变形优化

建立了某汽车后桥的有限元模型,确定了材料热物理性能参数和热源模型,介绍了利用生死单元方法模拟焊缝金属的填充过程,并根据实际情况制定了焊接变形合格范围.采用ANSYS有限元仿真技术对后桥焊接变形进行了预测及优化,通过改变焊缝的焊接顺序及方向实现了抑制焊接变形的目的.结果表明,优化后后桥焊接变形量最小为1.3 mm,模拟计算结果与实测结果相吻合.     

节段拼装桥墩撞击试验研究与数值分析

为研究采用节段拼装桥墩与整体现浇桥墩在抗撞击性能方面的差异，探究撞击作用下节段拼装桥墩的撞击响应和破坏模式。采用缩比模型，通过水平撞击试验获得节段拼装桥墩和整体现浇桥墩的动力时程响应曲线，观测不同构造形式桥墩在不同撞击速度下的破坏模式，并对比分析桥墩在撞击荷载作用下的撞击力、位移等动力时程响应；采用非线性有限元模型，对桥墩撞击响应和破坏过程进行仿真模拟，并通过与试验结果进行对比，验证其有限元结果的可靠性；通过参数分析探明了撞击高度、预应力值对拼装式桥墩动力响应的影响规律。研究结果表明：在撞击荷载作用下，整体现浇桥墩主要发生了由受拉弯曲破坏转变为墩底斜向剪切破坏的弯剪破坏，节段拼装桥墩主要发生受撞节段剪切滑移和加载区混凝土压溃；与整体现浇桥墩相比，在撞击作用下节段拼装桥墩撞击力峰值降低21.25%，撞击持续时间相应增加147.62%，同时节段拼装桥墩展现出更强的变形能力和能量耗散能力，但未能展现出良好的自复位能力，增加混凝土局部损伤；有限元模拟与试验结果吻合良好，验证了有限元模型的正确性；基于节段拼装桥墩有限元模型，分析得到撞击高度和预应力值对桥墩撞击力的影响较小，但撞击高度对桥墩变形影响较大，预应力值对桥墩整体刚度也有较大影响；因此，在节段拼装式桥墩抗撞设计时应综合考虑撞击高度和预应力值对桥墩的影响，从而保证结构的可靠安全。     

新型可拆卸开孔钢管连接件抗剪性能

为适用预制钢-混凝土组合桥梁快速装配化施工需求,提出一种新型可拆卸的开孔钢管连接件。通过设计不同钢管壁厚、开孔板条宽度与高度等参数的开孔方钢管连接构造试件,开展水平推出试验,研究其抗剪承载力、抗剪刚度、剪切破坏模式及相对滑移特征。考虑钢材理想弹塑性、混凝土塑性模型及钢-混凝土界面非线性接触,建立可拆卸连接件抗剪分析的高效精细有限元模型,并通过试验结果验证。采用验证的有限元模型,进行与方钢管具有相同用钢量、板厚、开孔形式的圆钢管连接件抗剪性能对比分析。研究结果表明：可拆卸钢管连接件不仅具有开孔板连接件相当的抗剪承载力,而且比焊钉连接件具有更好的延性;增加钢管壁厚能有效提高其抗剪刚度与强度,改变底部开孔形状对连接件的抗剪刚度影响较小,但对强度影响较大;圆管与方管连接件具有相当的剪切屈服强度,但方管连接件的极限抗剪强度更高,而圆管连接件的延性更好;塑性理论推导可拆卸连接件剪切屈服强度计算结果同试验、有限元结果吻合良好,证明该计算式准确、有效;建议荷载作用下,混凝土板不发生开裂和压溃,可拆卸连接件可屈服进入塑性状态,实现混凝土板、钢梁易更换、修复或重复利用。     

子模型法在大跨钢桥面铺装有限元模型优化中的应用

为了提高大跨钢桥桥面铺装有限元分析简化模型的计算精度,在用子模型法对钢箱梁桥面铺装进行精细模拟的基础上,运用有限元正交数值模拟试验和综合评价方法对模型几何尺寸与边界约束条件进行优化。发现大跨钢桥桥面铺装有限元分析简化模型合理的几何尺寸与边界条件为:纵向为3跨,横向有8个U肋,横隔板高度为1.2 m,纵边自由,横边简支,横隔板底固结。对比分析结果表明:该简化模型具有较高的计算精度,横向拉应变误差仅为0.7%,纵向拉应变误差为3.7%,可供大跨钢桥面铺装力学分析和设计参考使用。     

Transient Dynamic Characteristics of a Non-Pneumatic Mechanical Elastic Wheel Rolling Over a Ditch

The transient dynamic characteristic of a tire, which has a significant effect on vehicle handling stability and ride comfort, is difficult to study in detail because of its highly non-linear behavior. In this study, the transient dynamic characteristics of a non-pneumatic wheel, called the mechanical elastic wheel (MEW), which was rolling over a ditch were investigated by the explicit dynamic finite element (FE) method. A three-dimensional FE model of MEW considering geometric nonlinearity, material nonlinearity and large contact deformation between the wheel and the road, was established. For the validation of the accuracy and reliability of the FE model of MEW, the simulation and the experimental results of the radial stiffness and footprint of MEW were compared and analyzed. A dynamic simulation of the validated FE model of MEW rolling over a ditch was conducted using the ABAQUS/Explicit program. The equivalent stress and the contact stress generated during the process of the rolling MEW impacting the ditch were studied in detail. The effect of the rolling speed on the transient dynamic characteristics was also analyzed based on the simulation results. The simulation results could provide guidance for the optimization of the MEW structure and vehicle dynamics.     

Sheet metal forming simulation considering die deformation

Due to environmental concerns and safety regulations in the automotive industry, the development of strong and lightweight cars has been a hot issue in the last decade. One solution for this purpose would be to use high-strength steel (HSS) and advanced high-strength steel (AHSS). These materials can make the car lighter while maintaining the crash resistance of the vehicle. HSS and AHSS have more resistance force in the die structure compared with conventional steel due to their higher yield and tensile strength and thus, these materials have a greater effect on die deformation during the sheet metal forming process. As a result, die deformation can affect the blank sheet’s drawn pattern, strain, and stress as well as springback. This study presents a sheet metal forming simulation that considers die deformation. The simulation process was compared with conventional simulation methods. Our results indicate that the sheet metal forming simulation with die deformation consideration provides useful information on the die structure as well as formability and springback.     

分期堆载预压法加固料场软基一分期阶段的数值模拟

利用有限元软件对一分期堆载预压法加固的软基进行了数值模拟,预估了一级堆载的高度,分析了软基土体由于堆载而产生的初始破坏部位、塑性变形区域、位移沉降、应力、应变等,据此指导后期堆载过程中的监测,确保地基的稳定和堆载的安全。