压印接头混合失效模式静力学分析
余童欣
何晓聪
高爱凤张越
（昆明理工大学机电工程学院，昆明650500）
文摘主要研究了压印接头的混合失效模式，给出混合失效相关概念，分析混合失效模式出现的情况和接头参数，得出其常出现在板材力学性能、流动性和所形成的接头参数较好的情况下，并以1420铝锂合金和 TA1钛合全为例比较得知，混合失效模式的承载能力和能量吸收值均为最大，在接头失效过程中兼具了颈部断裂和拉脱失效的特点并在承载能力和承载位移上更优。
关键词压印接头，混合失效模式，载荷一位移曲线，能量吸收
中图分类号：TB3
DOI;10.3969/j.issn.10072330.2016.03.019
Analysis of Mixed Failure Mode of Mechanical Clinched Joint's Mechanical Property
YUTongxin
HEXiaocong
GAO Aifeng
ZHANGYue
(Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming650500)
AbstractThis paper is focus on mixed failure mode which is one of failure modes in clinch joint. At present, there is no clear definition of mixed failure mode in any published paper.This paper offers the conception of mixed fail ure mode and analyzed the situation which mixed failure mode would happen.Mixed failure mode often appears in the situation that the sheets with good mechanical properties, great material flow and prefect parameter of clinched joint section.Load-bearing capacity and buffering capacity of 1420 and TA1 hybrid clinched joint' s three different failure modes could be compared directly from force-displacement curves and energy absorption.The result showed that mixed failure mode had excellent performance because it showed characteristics both from neck fracture and button separation mode.
Key words Clinched joint,Mixed failure mode,Force-displacement curves,Energy absorption
0引言
随着复合材料、钛合金和各种新型材料的应用，传统的板材连接技术如点焊已经不能满足要求，机械连接在新型材料连接中仍占有重要地位["]。机械连接中压印连接、自冲铆连接和胶接技术以其优异的静力学和疲劳性能逐步取代传统连接工艺，并得到了广泛应用。
压印技术是将金属板材进行冷成型加工的机械连接方法，HE等[2-3]研究了压印接头静态动态的力学性能并运用仿真技术模拟了压印接头的受力情况，并深入研究了钛合金和钛合金，钛合金和铜合金以及钛合金与铝合金的各项力学性能；FrancescoLambiase
收稿日期：2016~01-26
等[4-5)研究了模拟接头和实际操作中不同成型力接头材料的流动性，并研究了压印连接中分瓣模和固定模形成的压印接头的力学性能；LEEChan-Joo等[6] 研究了压印接头上板颈部断裂失效模式的接头强度，并推导出计算压印接头强度公式；杨慧艳等?7-]研究了压印接头在上板颈部断裂和上板拉脱失效两种失效模式下压印接头强度，并推导出两种失效模式下压印接头的强度公式验证了铜-铝合金接头强度的计算；刘福龙等[9]研究了复合压印接头的力学性能，发现基板强度对复合接头强度有影响，基板强度高则接头强度高；庄蔚敏等【10]利用有限元模型对不同材料接头抗轴向载荷的力学性能进行了数值模拟，并引人
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50965009）；云南省重大专项项目（ZD201504）
作者简介：余童欣，1991年出生，硕士研究生，主要研究方向为薄板材料连接新技术。E-mail：yutongxin512@163.com 通讯作者：何晓，1955年出生，教授，博导，主要从事薄板材料连接新技术研究。E=mail：xiaocong_be@126.com
- 82 万方数据
宇航材料工艺
http://www.yhclgy.com
2016年第3期