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《西北工业大学》 2007年
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电磁铆接技术在复合材料结构中的应用研究

代瑛  
【摘要】:复合材料具有高比强度、高比模量、良好的抗疲劳性、抗腐蚀性等一系列优点,在现代航空航天结构中得到广泛应用。与金属结构相比,复材结构的连接是其薄弱环节,结构破坏的60%~80%发生在连接处。与螺接相比,铆接具有接头重量轻、工艺简单、成本低等一系列优点,然而由于复合材料层间强度低,抗冲击能力差,普通铆接容易造成安装损伤。电磁铆接作为一种新型铆接工艺方法,可以克服传统锤击铆接的缺点而充分发挥铆接的技术经济优势。本文对电磁铆接在复合材料中的应用进行了具体研究。 文章第一部分针对带垫圈的复合材料铆接件的特点,结合电磁铆接技术特点及复合材料破坏机理,安排了铆接试验,并通过对初始孔进行损伤检测来严格确保铆接孔的质量。通过工艺参数试验,得出了垫圈尺寸、铆钉外伸量、钉孔间隙等参数,经损伤检测分析,此参数选择合理。 接下来对平面复合材料双埋头铆接结构进行了试验分析,对铆接时造成其孔壁损伤的可能性进行了分析,并针对具体结构,通过试验得出了锪窝深度、钉孔间隙、铆钉外伸量、相对干涉量等工艺参数,损伤检测结果表明,这些参数可应用于实际生产。 针对飞机鸭翼、内外副翼、腹鳍以及方向舵等实际结构,研究了斜面双埋头复材结构的电磁铆接工艺,提出斜面双埋头结构铆接存在的问题并给出合理的技术措施,即使用斜面铆卡和控制铆钉外伸量。 为了研究电磁铆接代替普通铆接的可行性,本文进行了抗拉和抗剪强度对比试验,试验结果表明,电磁铆接的铆接件的抗剪强度高于普通铆接的,其两种铆接方法所得铆接件的抗拉强度基本相似。研究表明由试验所得的工艺参数合理,电磁铆接可以代替普通铆接应用于实际生产。 最后,论文完成了复合材料结构件HB6478系列钛铆钉电磁铆接工艺规范的编制。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V261

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【引证文献】
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