【摘 要】
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6082-T6铝合金作为轻量化材料的一种广泛应用于汽车车身中,其在车身上主要以自冲铆接(SPR)、热融自攻丝铆接(FDS)和点焊(RSW)三种连接工艺接头的形式存在。汽车铝合金件的拉伸强度是影响汽车安全性评价的重要指标,为探究6082-T6铝合金上述三种不同连接工艺下铝-铝搭接接头的准静态拉伸强度,本文利用MTS810型液压万能试验机对铝合金三种连接工艺搭接接头进行准静态拉伸对比实验,得到三类连接
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6082-T6铝合金作为轻量化材料的一种广泛应用于汽车车身中,其在车身上主要以自冲铆接(SPR)、热融自攻丝铆接(FDS)和点焊(RSW)三种连接工艺接头的形式存在。汽车铝合金件的拉伸强度是影响汽车安全性评价的重要指标,为探究6082-T6铝合金上述三种不同连接工艺下铝-铝搭接接头的准静态拉伸强度,本文利用MTS810型液压万能试验机对铝合金三种连接工艺搭接接头进行准静态拉伸对比实验,得到三类连接工艺的最大拉伸承载力,并分析各自的失效破坏模式。利用ABAQUS有限元软件对6082-T6铝合金自冲铆接(SPR)连接工艺下的铝-铝搭接接头的准静态拉伸力学行为进行数值模拟,并与实验对比进行模型可靠性的验证。基于验证后的有限元模型对结构件连接工艺参数进行优化分析,得到最优连接形式。最后对6082-T6铝合金自冲铆接(SPR)连接工艺下的铝-铝搭接接头进行高速拉伸实验,研究应变率对拉伸强度的影响。研究结果表明:(1)热熔自攻丝铆接(FDS)连接工艺的6082-T6铝-铝搭接接头和自冲铆接(SPR)搭接接头的名义失效应力比较接近,但FDS搭接接头连接钉孔区域过早进入屈服,可靠性相对SPR搭接接头较差,点焊(RSW)搭接接头无论其承载能力或可靠性都是最弱的。(2)6082-T6铝合金自冲铆接(SPR)连接工艺下铝-铝搭接接头在铆钉间距35.3mm、孔径大小12mm和板材厚度1.5mm的组合形式下,在准静态拉伸的工况条件下其结构件能较充分地利用铝合金板材的强度并能获得较高的承载能力。(3)6082-T6铝合金自冲铆(SPR)搭接接头的失效载荷受应变率大小的影响。当应变率从0.0006/s增加到100/s的过程中,其最大拉伸强度随着应变率的增大而增大,结构试件呈现出正应变率效应。(4)铆孔附近的应力、应变的集中发展是导致6082-T6铝合金自冲铆接(SPR)连接接头结构发生失效的根本原因。
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