基于deform-3d的干涉配合铆接仿真研究

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1、基于DEFORM-3D的干涉配合铆接仿真研究李文超1,钱炜1，闫强1，李宇昊2，钟柳春3（1.上海理工大学机械工程学院，上海200093；2.上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；3.上海特种数控装备及工艺工程技术研究中心,上海201111）摘要:干涉配合铆接技术能够成倍的提高结构的疲劳寿命，获取合理的干涉量是干涉配合铆接技术的关键，其中孔径大小是影响干涉量的重要参数之一，通过借助有限元仿真软件DEFORM-3D建立平锥头铆钉的沉墩头型干涉配合铆接模型，模拟单个铆钉的干涉配合铆接动态过程，测量在不同钉孔工艺参数下沿钉孔轴向方向上各测量点的径向位移，计算出铆钉与钉孔之间的相对干涉量，

2、通过分析干涉量对铆接件疲劳寿命性能的影响，得到合理的干涉配合铆接钉孔工艺参数，并得到直径为5mm的平锥头铆钉干涉配合所需要的精确铆接力,为实际的工艺试验验证和生产工作提供可靠的理论数据。关键字:干涉配合铆接；孔径；DEFORM-3D；数值模拟中图分类号：TH131.1;TP391.9文献标识码：A文章编号：SimulationStudyofInterference-fitRivetingBasedonDeform3DLiWenchao1,QianWei1,YanQiang1,LiYuhao2,ZhongLiuchun3(1.SchoolofMechanicalEngineering,Unive

3、rsity of Shanghai for Science and Technology,Shanghai200093，China；2.SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai,200240,China;3.ShanghaiSpecialNumericalControlEquipmentandTechnologyEngineeringResearchCenter,Shanghai,201111,China)Abstract：Interference-fitrivetingcanexponentiallyi

4、ncreasethefatiguelifeofthestructure.ThekeytotheInterference-fitrivetingtechnologyistoobtainareasonableamountofinterference.Theapertureisoneoftheimportantparametersinfluencetheamountofinterference.ByusingfiniteelementanalysissimulationsoftwareDEFORM-3Dtoestablishrivetingmodelsofthecountersunkheadinte

5、rference-fitrivetingforflatconeheadrivets.Simulatedthesinglerivetinterference-fitrivetingdynamicprocess.Measuredtheradialdisplacementofthemeasuringpointsalongtheaxialdirectionofthenailholeswithdifferentparameters,andcalculatedtherelativeamountofinterferencebetweentherivetsandrivetholes.Byanalyzingth

6、eeffectoftheinterferenceamountonthefatiguelifeofthestructuretogetareasonableapertureprocessparametersandacquiredtheaccuraterivetingforceofthe5mmdiameterflatconeheadrivets.Thiswayprovidesreliabledatesfortheactualprocesstestvalidationandactualproduction.Keywords：interference-fit;aperture;DEFORM-3D;sim

7、ulation引言钻铆连接是飞机薄壁件连接的主要方式，铆接的质量直接影响飞机的寿命和可靠性。一般情况下提升飞机的寿命和可靠性有应用新材料、改变结构和改善工艺三种方式，短时间内飞机的材料和结构不会有很大的改变，因此，采用先进的生产工艺来提升飞机的寿命和可靠性是现实有效的途径[1]。干涉配合铆接是一种新型的铆接工艺，其实质是在铆接后钉杆与钉孔之间存在一定的干涉量，该干涉量可以成倍的提高结构的疲劳寿命[