铝合金—泡沫金属“三明治”结构压印接头疲劳可靠性研究

发布时间：2022-02-24 07:25

　　铝合金、镁合金、高分子材料等新型板材的广泛使用,对现有板材连接技术提出了巨大的挑战,压印连接技术作为一种机械连接方式,操作方便,对被连接材料无特殊要求,是一种极具潜力的板材连接新技术。压印连接目前仍存在诸如静强度不足等缺陷,本文提出一种通过添加泡沫金属夹层构造铝合金-泡沫金属“三明治”结构来改善压印接头力学性能的方法。分别制备添加不同泡沫金属夹层的单搭和十字Al5052铝合金压印试件测试其拉伸-剪切强度和剥离强度,试验结果表明:添加泡沫金属夹层能有效提高压印接头的拉伸-剪切强度;通过扫描电子显微镜对拉伸-剪切失效试件和剥离失效试件的断口进行了微观形貌分析,探究添加泡沫金属夹层后压印接头失效机理变化;在静力学性能测试的基础上,制备未添加夹层及添加泡沫铜和泡沫铁镍夹层的单搭Al5052铝合金压印试件进行疲劳试验,探究泡沫金属夹层对压印接头疲劳寿命的影响,结果表明:添加泡沫金属夹层能大幅提高压印接头的疲劳寿命;疲劳失效试件的断口分析结果显示:加入泡沫金属夹层后压印接头颈部更容易出现疲劳裂纹源。通过添加泡沫金属夹层来提高压印接头的静力学性能和疲劳性能相关文献较少,因此,从安全性与可靠性方面考虑... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 压印连接技术
        1.2.1 压印连接原理及工艺过程
        1.2.2 压印连接技术特点
        1.2.3 压印接头的质量控制及失效形式
        1.2.4 国内外研究现状
    1.3 泡沫金属材料性能及其应用
        1.3.1 泡沫金属材料特点
        1.3.2 泡沫金属的应用
    1.4 研究目的及主要内容
第二章 接头静力学性能研究
    2.1 工艺参数优化及试件制备
        2.1.1 材料性能参数
        2.1.2 压印连接设备
        2.1.3 试件制备
        2.1.4 压印连接质量分析
    2.2 拉伸-剪切试验及结果分析
        2.2.1 拉伸-剪切试验及失效形式分析
        2.2.2 拉伸-剪切试验数据检验及分析
    2.3 剥离试验及结果分析
        2.3.1 剥离试验及失效形式分析
        2.3.2 剥离试验结果分析
    2.4 接头断口形貌分析
        2.4.1 断口形貌分析基础
        2.4.2 拉伸-剪切试件断口分析
        2.4.3 剥离试件断口分析
    2.5 本章小结
第三章 接头疲劳性能研究
    3.1 疲劳研究理论基础
        3.1.1 疲劳特征及其过程机理
        3.1.2 疲劳累积损伤理论
    3.2 接头疲劳试验
        3.2.1 疲劳试件制备
        3.2.2 疲劳试验参数选择
        3.2.3 疲劳试验过程
    3.3 试验数据处理及分析
        3.3.1 数据有效性检验
        3.3.2 疲劳寿命曲线拟合
        3.3.3 疲劳寿命分析
    3.4 疲劳断口分析
    3.5 本章小结
第四章 接头疲劳强度可靠性设计
    4.1 可靠性基本概念
    4.2 接头疲劳寿命可靠性分析
        4.2.1 疲劳试验设置
        4.2.2 接头P-F-N疲劳强度可靠特性曲线
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果



本文编号：3642254