發(fā)布時間：2017-09-29 04:18

  本文關(guān)鍵詞：鋁合金焊接接頭拉剪性能試驗(yàn)研究及有限元分析

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【摘要】：鋁合金焊接接頭作為一種連接結(jié)構(gòu)件廣泛應(yīng)用于高端裝備。鋁合金焊接連接構(gòu)件在服役期間,往往并不是只承受拉伸、壓縮、剪切、彎曲或扭轉(zhuǎn)等單一的載荷作用,而是兩種或兩種以上載荷同時作用。其中,拉伸與剪切載荷的共同作用是常見的一種情況。本文針對鋁合金焊接接頭在拉剪載荷作用下的力學(xué)性能開展了試驗(yàn)與理論研究。本文首先根據(jù)拉伸和剪切試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對鋁合金焊接接頭分別在拉伸和剪切載荷單獨(dú)作用下進(jìn)行了試驗(yàn)測試,獲得了鋁合金焊接接頭的拉伸與剪切力學(xué)性能。其中,在單軸拉伸試驗(yàn)中同時采用了電測和光測(數(shù)字圖像相關(guān)法)兩種方法測量應(yīng)變,結(jié)果表明,光測方法相比于電測方法,可以得到完整的焊縫區(qū)內(nèi)材料的應(yīng)變史。針對現(xiàn)有的V型開口拉剪試件開展數(shù)值分析,找到使用V型開口拉剪試件對鋁合金焊接接頭進(jìn)行拉剪試驗(yàn)可能失效的原因,并重新設(shè)計了一種新型的U型開口蝶型試件。數(shù)值模擬結(jié)果表明,U型開口試件在拉剪載荷作用下的最大應(yīng)力點(diǎn)位于焊縫區(qū)中心,從而可以保障其在拉剪試驗(yàn)中的有效性。利用所設(shè)計的U型開口蝶型鋁合金焊接接頭試件進(jìn)行了拉剪試驗(yàn),斷口分析表明,所有試件的試驗(yàn)是有效的。同時,U型開口試件試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)剪切和標(biāo)準(zhǔn)拉伸的試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,這說明本文U型開口鋁合金焊接接頭拉剪試件設(shè)計是有效的。拉剪試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著加載角度的增加(剪切載荷比例增加),試件的極限承載能力逐漸下降,并給出了描述鋁合金焊接接頭試件拉剪極限承載能力的改進(jìn)型經(jīng)驗(yàn)公式。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金焊接接頭 拉剪性能 拉剪試件 有限元
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG406;TG457.14
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展11-17
• 1.2.1 拉伸試驗(yàn)研究11
• 1.2.2 剪切試驗(yàn)研究11-12
• 1.2.3 拉剪組合試驗(yàn)研究12-17
• 1.3 本文主要工作及內(nèi)容17-19
• 第2章 鋁合金焊接接頭拉伸剪切試驗(yàn)19-30
• 2.1 鋁合金焊接接頭拉伸試驗(yàn)19-25
• 2.1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備19
• 2.1.2 試驗(yàn)及測量設(shè)備19-21
• 2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果21
• 2.1.4 電測與光測結(jié)果對比21-23
• 2.1.5 拉伸試驗(yàn)結(jié)果分析23-25
• 2.2 鋁合金焊接接頭剪切試驗(yàn)25-29
• 2.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備25-26
• 2.2.2 試驗(yàn)及測量設(shè)備26
• 2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 鋁合金焊接接頭拉剪試驗(yàn)夾具及試件設(shè)計30-42
• 3.1 引言30-31
• 3.2 拉剪試驗(yàn)夾具設(shè)計31-32
• 3.3 拉剪試驗(yàn)試件的設(shè)計32-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 鋁合金焊接接頭拉剪試驗(yàn)及有限元分析42-56
• 4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備42-43
• 4.2 試驗(yàn)及測量設(shè)備43
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析43-45
• 4.4 拉剪試件的極限承載能力經(jīng)驗(yàn)公式45-48
• 4.5 U型開口試件試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)剪切和標(biāo)準(zhǔn)拉伸的結(jié)果對比48-51
• 4.6 有限元分析及試驗(yàn)結(jié)果對比51-55
• 4.7 本章小結(jié)55-56
• 第5章 結(jié)論與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62

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