双层铝合金板的圆柱铆钉式新型平底铆压连接塑性变形机理及材料流动行为

基本信息
批准号:51805416
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:27.00
负责人:陈超
学科分类:
依托单位:中南大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张鹏,任芋见,李帆,蒋红,吴凡,张蜜蜜,朱倩,吴新初,郑臻皓
关键词:
圆柱铆钉平底铆压塑性变形材料流动铝合金板
结项摘要

It is not suitable to use resistance welding process for joining aluminum alloy sheets on the light-weight automobile. Therefore, plastic joining process using plastic deformation to form the mechanical interlock becomes the main solution for joining aluminum alloy sheets on the light-weight automobile. However, the strength of the traditional mechanical clinching is low, and the price of the rivet used in the self-pierce riveting process is high. In addition, the bottom of the self-riveted joint is not flat. Thus, a new flat riveting process with a cylindrical rivet was proposed. The evolution law of stress field, strain field and velocity field and material flow behavior in the flat riveting process will be investigated, and the internal microstructure, grain size and microstructure evolution of the flat riveted joint will be gotten. The influence law of geometrical parameters of the mechanical interlock, microstructures, and mechanical properties of the joint will be revealed. The influence of rivet parameters, processing parameters, die parameters, and sheet parameters on the plastic deformation and material flow will be revealed, and the reasonable joining parameters will be gotten. The mechanical state of mechanical interlock under different loads will be analyzed. The calculation formula for tensile and shear strength of the flat riveted joint will be derived. The influence factors and mechanism for the strength of the flat riveted joint will be revealed.

轻量化汽车铝合金板材覆盖件的连接不宜采用电阻焊的工艺方式,因此,依靠塑性变形原理形成机械锁实现连接的塑性成形连接方式已成为连接轻量化铝合金车身的主要解决途径。但传统的无铆钉塑性连接方式连接强度低,而冲铆塑性连接方式采用的中空式铆钉价格昂贵且连接点底部不是平面。为此,本项目提出了圆柱铆钉式新型平底铆压塑性连接方式。研究双层铝合金板圆柱铆钉式平底铆压塑性连接过程中应力场、应变场、速度场的演化规律和材料流动行为,得到平底铆压塑性连接点内部微观组织和晶粒度的演变规律,揭示机械锁结构参数、微观组织演变和连接点力学性能之间的影响规律;揭示不同铆钉参数、工艺参数、模具参数和板材参数对平底铆压连接塑性变形和材料流动行为的影响规律及机制,得到适用于平底铆压连接的合理连接参数;分析机械锁结构在不同加载方式下的受力状态,构建平底铆压连接抗拉和抗剪强度数学表达式,揭示平底铆压连接强度的影响因素及作用机制。

项目摘要

轻量化汽车铝合金板材覆盖件的连接不宜采用电阻焊的工艺方式,因此,依靠塑性变形原理形成机械锁实现连接的塑性成形连接方式已成为连接轻量化铝合金车身的主要解决途径。但传统的冲铆塑性连接方式采用的中空式铆钉价格昂贵且连接点底部不是平面。为此,本项目提出了圆柱铆钉式新型平底铆压塑性连接方式。研究了双层铝合金板圆柱铆钉式平底铆压塑性连接过程中应力场、应变场、速度场的演化规律和材料流动行为,揭示了机械锁结构参数和连接点力学性能之间的影响规律;揭示了不同铆钉参数、工艺参数、模具参数和板材参数对平底铆压连接塑性变形和材料流动行为的影响规律及机制,得到了适用于平底铆压连接的合理连接参数;分析了机械锁结构在不同加载方式下的受力状态,揭示了平底铆压连接强度的影响因素及作用机制。本项目的研究给铝合金板材的连接问题提供了新的解决方案,有利于推动铝合金材料及其连接技术在工程领域内的广泛应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
3

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
4

高压工况对天然气滤芯性能影响的实验研究

高压工况对天然气滤芯性能影响的实验研究

DOI:10.11949/0438-1157.20201260
发表时间:2021
5

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021

陈超的其他基金

批准号:81671499
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:61872050
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21102080
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50978002
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:61801427
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61806146
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51602135
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61671342
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31800044
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500681
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803917
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51602350
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61401090
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21607121
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600476
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61874119
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:70973054
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31800022
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40774060
批准年份:2007
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:50678006
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:10404017
批准年份:2004
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21372138
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:21777079
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30772339
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:20701018
批准年份:2007
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51803052
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61101127
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50708050
批准年份:2007
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61904058
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21661020
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:71471174
批准年份:2014
资助金额:57.50
项目类别:面上项目
批准号:61902355
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39770774
批准年份:1997
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:21405042
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71472048
批准年份:2014
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41774091
批准年份:2017
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
批准号:51904204
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600004
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61602067
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402076
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10604032
批准年份:2006
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11174149
批准年份:2011
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:21672120
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:71101149
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51578012
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21261017
批准年份:2012
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30700893
批准年份:2007
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50975135
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:31902219
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10347114
批准年份:2003
资助金额:2.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41807458
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51378024
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:71772050
批准年份:2017
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:51862016
批准年份:2018
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81401114
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81070520
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:21871158
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:21908059
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70673036
批准年份:2006
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:41701447
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71372086
批准年份:2013
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:61505206
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21477059
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:41574070
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31571312
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:71072004
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:11301079
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81170598
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51575259
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:20905015
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31560670
批准年份:2015
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

汽车轻量化板材的平底无铆振动连接塑性变形行为及其损伤机理的研究

批准号:51675414
批准年份:2016
负责人:赵升吨
学科分类:E0508
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

铝合金带筋薄壁构件超声辅助旋压成形材料流动行为及工艺控制

批准号:51875352
批准年份:2018
负责人:赵亦希
学科分类:E0508
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

铝合金结构环槽铆钉连接受力机理及其梁柱节点承载性能研究

批准号:51878377
批准年份:2018
负责人:王元清
学科分类:E0804
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

高强度大直径铆钉自激励式电磁铆接动态塑性变形行为及成形质量控制

批准号:51774097
批准年份:2017
负责人:邓将华
学科分类:E0414
资助金额:60.00
项目类别:面上项目