CFRP/AA5083自冲铆接头成形性能及损伤机制

作     者：张青 张先炼 田茂涛 戴刚 王雄 扶文生 ZHANG Qing;ZHANG Xian-lian;TIAN Mao-tao;DAI Gang;WANG Xiong;FU Wen-sheng

作者机构：长江大学机械工程学院湖北荆州434023 荆州市明德科技有限公司湖北荆州434001 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2024年第31卷第8期

页      面：83-91页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：湖北省自然科学基金资助项目(2023AFB303) 长江大学科研发展基金资助项目(8021002902) 湖北省工业物联网智能传感工程技术研究中心开放课题(KZX202205) 

主　　题：碳纤维增强复合材料 AA5083铝合金 自冲铆接 成形性能 损伤机制 

摘      要：选用CFRP和AA5083铝合金进行自冲铆接,探究铆钉嵌入CFRP上表面深度和采用带孔CFRP板材对接头的影响,以实现对复合材料/金属自冲铆接工艺的优化。基于接头的成形曲线和成形截面分析,研究了接头成形质量的影响因素;通过拉伸-剪切试验测试了接头的成形性能与失效行为;结合显微硬度分布特征研究了接头成形特征与失效行为的联系。结果表明:随着铆钉嵌入深度的增大,CFRP板材的压溃损伤持续加重,接头失效行为由铆钉拉脱失效变为CFRP基板撕裂失效,成形性能呈下降趋势;带孔CFRP板材的使用减轻了CFRP的铆接损伤,改善了铆钉的刺入和成形,铝合金板塑性变形区也具有更好的硬化效果,接头具有更优的成形质量和成形性能。