碳纤维复合材料结构的应用力波铆接实验研究

将应力波铆接技术用于碳纤维复合材料结构的联接，并讨论了ＴＢ２－１铆钉用应力波铆按时有关工艺参数的选择，加垫圈可限制铆钉的过分膨胀，防止复合材料的初始安装损伤。因应力波铆接能产生小而均匀的干涉量，故可提高接头的初始挤压破坏强度。     

飞机光固化复合材料机械疲劳试验设计

传统修理工艺主要采用金属补片对飞机结构损伤进行铆接、焊接或螺接修补,所需工具、设备多,对操作人员要求高,修复时间长。与传统工艺相比,运用复合材料对飞机结构损伤进行光固化修理具有修理时间短、成形性能好、修理增重小等优点,因此,光固化复合材料修理已得到越来越多的接受和青睐。对飞机光固化复合材料修理补片的疲劳寿命测试进行了试验设计,并考核了不同修理工艺(半宽度胶接、全宽度胶接及铆接修理)试样的疲劳寿命,为确定最佳修理工艺提供了试验依据。     

某型重卡平衡悬架结构综合优化设计

针对某型重卡平衡悬架结构存在V型推力杆安装困难和结构冗余、质量大的问题,根据企业需求,改铆接横梁为整体铸造式横梁并且不改变原有平衡轴支架铸造工艺的前提下,对其结构进行综合优化设计。为满足制造工艺和装配工艺要求,先确定了其基础结构模型;以此为优化对象,在极限工况下,以降低结构总质量为目标,以结构强度为约束条件,对平衡悬架系统进行拓扑优化设计;根据拓扑结果,应用形状和尺寸优化方法并结合铸造工艺和设计经验对其结构进行详细设计,得到了最终的综合优化设计结果。优化后结构,在符合企业工艺要求的同时解决了实际装配问题;在满足强度的前提下,达到了轻量化目标,这对平衡悬架的结构改进有重要的参考价值。     

2A14铝合金机加框铆接裂纹分析及工艺优化

某运载火箭2A14铝合金机加框与蒙皮铆接一周后,发现零件外表面圆角附近出现多处裂纹。通过对零件的生产工艺流程分析、裂纹试件理化分析与铆接工艺试验等,确定了裂纹产生的主要原因:铆钉距离圆角较近,框环在连续的铆接冲击载荷下造成变形集中,材料超过塑性变形极限在圆角位置产生裂纹。文中针对铆接缺陷问题从产品结构和工艺装配过程提出了改进措施。     

复合材料无人机弓形起落架有限元仿真与优化

针对目前存在的问题及需求,根据某型号无人机总体要求,进行了复合材料起落架结构设计与有限元仿真。根据起落架的承载特点进行了复合材料弓形梁减震结构铺层初步设计。建立了起落架弓形梁有限元优化模型,对复合材料铺层厚度进行优化。优化目标为结构重量最小。结合有限元计算结果和实际制作工艺,确定了最终的铺层厚度。最终计算结果表明,优化后的结构满足强度刚度要求,结构重量减小27.2%,提高了材料使用效率。     

轻型车身自冲铆接头拉伸剪切实验的研究

自冲铆接是一种很有潜力的连接工艺,尤其对于轻型材料(轻合金、复合材料等)的连接。文中对2 mm厚铝合金板5052的自冲铆连接试件进行了研究,分析了整个铆接过程;采用有限元分析软件ANSYS分析了自冲铆接结构;利用AG-IS力学实验机对铆接试件进行了拉伸剪切实验,通过8组实验数据分析对比,分析了铆接试件的断裂形式;客观地评价了自冲铆连接技术对汽车轻量化制造的重大意义。     

含裂铆接搭接板应力强度因子分析方法

针对工程中广泛存在的铆接搭接结构断裂问题，充分考虑搭接板裂纹通过铆钉后铆钉继续传力的特点，利用位移连续条件，提出裂尖应力强度因子有限元分析模型。计算典型铆接搭接结构应力强度因子曲线，分析所提模型及其计算结果的合理性、正确性。提出的计算方法为铆接搭接结构应力强度因子提供了便捷、有效的分析手段，所得结果可供工程结构损伤容限分析时参考。     

半空心铆钉自冲铆接的研究进展

半空心铆钉自冲铆接是一种快速的机械紧固连接,是用来连接两层或多层、同种或异种材料的冷成型技术。由于汽车轻量化的要求和新能源汽车的发展,大量的镁、铝合金、涂层和复合材料等难以采用点焊连接的材料应用于车身结构。因此,研究半空心铆钉自冲铆接,分析自冲铆接头的强度和可靠性,对汽车轻量化的发展有很大意义。在对已发表的文献进行总结与分析的基础上,介绍了铆接过程中铆钉尺寸和凹模尺寸、铆接工艺参数的优化,以及数值模拟在自冲铆接中的应用,最后对铆接质量做出评价。通过概述半空心铆钉自冲铆接技术的研究进展,展望未来的研究方向,为进一步深入研究提供基础,促进汽车轻量化和新能源汽车的发展。     

新型应力波铆接设备的研制

钛合金结构、复合材料结构的大量应用将导致大量钛合金、高温合金和不锈钢等紧固件的采用。但由于复合材料性能的限制及结构长寿命的要求，限制了热铆方法。另外，在新型飞机结构中，大直径铆钉采用的愈来愈多。而由于结构开敞性的限制，大功率压铆机许多情况下无法工作，这时只能采用手铆。大直径铆钉的手工铆接存在许多问题，工人对其铆接噪声、后座力等已到了不能忍受的地步，而这些是普通铆接方法无法解决的。国外的经验表明，应力波铆接方法的应用将是解决这些铆接难题的一条有效途径[1][2]。应力波铆接技术已在F14、A330／340等飞机…     

树脂基碳纤维复合材料壁板前缘的断裂原因

某飞机上碳纤维T300增强的树脂基复合材料壁板前缘在使用过程中发生断裂,通过外观检查和断口观察分析了壁板前缘的断裂性质,并阐述了前缘的断裂过程;结合壁板的静力试验、有限元计算与无损检测,分析了断裂产生的原因。结果表明:壁板气流表面与横梁交界处是结构的薄弱部位,受到较大载荷后,主铺层组与弯曲铺层组之间存在的缺陷使得该部位首先开裂,然后发生分层剥离,最后在金属铆接与壁板气流表面交界处发生断裂。指出复合材料结构在设计上应充分考虑工艺是否能满足结构完整性的要求及结构可能受到的突发外载。     

飞机高度表天线安装阶差优化改进实践

针对某型飞机高度表接收天线安装于飞机机腹时,其安装框外平面与机腹蒙皮外表面间存在0.5mm～2.5mm阶差的问题,从高度表天线结构、安装支架、飞机蒙皮外形、装配工艺等方面分析阶差产生的原因,对比分析了打磨高度表天线安装框、带应力安装、改进安装支架3种方案的优缺点,决定采用优化安装支架的方案.加工生产新的安装支架并进行装...     

Ti45Nb铆钉脉冲电流辅助压铆成形性能分析

为改善Ti45Nb铆钉紧固飞机碳纤维增强复合材料（CFRP）结构时的连接性能,拓宽普通铆钉的适用紧固范围,降低铆接成本,提高连接强度,引入了脉冲电流来辅助压铆。设计了电流前处理辅助铆接试验和同步电流处理辅助铆接试验,围绕两种新工艺及其与常规铆接工艺之间的紧固质量与特性展开了对比研究。测试了不同工艺下铆钉截面的典型硬度,对比观测了铆钉不同区域的微观金相与组织成分,分析了电流导致微观组织差异及元素成分区别的原因,最后评估了不同接头的拉伸强度与破坏行为,测试结果验证了电流辅助铆接工艺的有效性与可行性。     

铁道车辆整车铆接质量分析诊断系统的研究

针对铁道车辆企业对工艺质量在线监控和质量问题追溯分析的需求,结合车辆生产铆接过程中存在的漏铆、铆接质量缺陷等问题,提出一种铆接质量在线监控和离线分析诊断系统解决方案。通过图像识别及传感器技术,完成对多源数据的采集、分析及储存,实现多种组装生产线下的工艺质量曲线数据处理,工艺质量在线判定和实时预警,以及铆接位置识别和质量追溯等功能。实验结果表明,该系统能够在线监控铆接工艺过程,为铁道车辆整车铆接质量的分析诊断和质量追溯体系提供一种技术措施。     

机器人自动抽芯铆接装置的设计与应用

对于航空航天中适合单侧安装的复合材料而言,只能使用抽芯铆接的连接方式。设计了机器人自动抽芯铆接装置,集基准孔找正、钻孔、检测、送钉、抽芯铆接等功能于一体。这一自动抽芯铆接装置的主体结构由压力脚、钻孔、相机、铆枪、送钉和移动切换平台等六个模块组成,由上位机和SIMITION系统进行协同控制。抽芯铆接效率达到6个/min,定位精度达到0.05 mm。应用机器人自动抽芯铆接装置,可以提高钻铆过程的稳定性,便于控制抽芯铆接的效率和质量。     

直升机传动系统复合材料尾传动轴铆接承载能力分析

复合材料具有比强度高和比刚度高的优点,应用于直升机传动系统尾传动轴可有效减轻结构重量。复合材料传动轴与法兰一般采用铆钉连接,铆接区域是尾传动轴的薄弱环节。利用Ansys ACP软件建立复合材料尾传动轴与法兰的铆接分析模型,铆接区域的失效判据采用Tsai-Wu失效准则。当铆接位置的失效区域超出垫片覆盖区域,认为铆接结构失去承载能力。通过与尾传动轴静扭试验结果对比,本文的计算结果与试验结果吻合的很好。     

钛合金沉头铆钉干涉配合的工艺研究

随着航空工业的发展和对飞机高性能、长寿命的要求,针对某型号飞机钛合金沉头铆钉采用普通铆接干涉配合工艺,通过ANSYS有限元分析软件计算和试验两种途径来研究铆钉钉杆尺寸与铆接结构件间干涉量的关系,即在不同外伸量的工艺参数下所形成的干涉量。结果表明,在满足相同的墩头和外观尺寸的要求下,外伸量为(1.1~1.2)d和(0.5~0.6)l时铆接的干涉量分布均匀且铆接的质量较高,疲劳寿命最大。为铆接的干涉配合和工艺优化提供了重要的参考价值。     

FPSO单点锚系海上安装工艺方法研究

根据南海某油田开发群项目单点系统海上安装实例,研究内转塔式单点锚系海上安装的工艺方法,总结海上施工经验,对实际安装工艺中存在的问题进行优化,为今后同类项目开展提供参考。     

天线铆接装配工艺优化系统研究与开发

针对由长短筋板、弯角件等金属薄壁件通过大量铆钉连接而成的双曲面天线部装在铆接装配中易受铆接冲击变形的情况,本文提出一种铆接装配工艺优化方法。结合双曲面天线尺寸偏差计算方法,以铆接方向为研究对象,提出基于遗传算法的铆接装配工艺优化方法,并以VS2010为平台开发天线铆接装配工艺优化系统。     

自冲铆接工艺参数对接头性能影响的研究

随着新能源汽车车身轻量化的发展,铝合金复合材料在车身上逐渐被采用。由于传统焊接不适用于铝合金材料的连接,自冲铆接技术在全铝车身上的应用得到了重视。自冲铆接技术是一种冷连接技术,多片材料无需预先穿孔即可连接在一起。因此,研究自冲铆接工艺的接头性能和质量对车身轻量化有着重要的意义。基于国内外自冲铆接技术的发展现状,综合评述了接头性能的评价参数,归纳了铆钉、凹模、冲头和板料工艺参数对接头性能影响的特点,分析了其关键作用和优先程度,可用于指导自冲铆接技术工艺的开发过程。此外,通过对国外根据工艺参数对接头几何性能和抗剪强度进行预测的方法的总结,分析了国内与国外在强度预测方面存在的差距,提出了我国自冲铆接技术进一步研究的方向。     

自冲铆接在机箱机柜生产中的应用

简要介绍了机箱机柜生产中的传统铆接方式,对比分析了自冲铆接的技术特点及性能优势,重点阐述了自冲铆接技术在机箱机柜生产中的工艺设计原则和常用铆接参数,对目前存在的问题进行分析并给出了解决方法。