基于自沖鉚接技術(shù)的薄壁件連接處剪切強(qiáng)度試驗(yàn)研究

基于自沖鉚接技術(shù)的薄壁件連接處剪切強(qiáng)度試驗(yàn)研究

在冷軋成形的薄壁鋼結(jié)構(gòu)中，采用了自穿鉚釘連接技術(shù)。對(duì)這種薄壁鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行自沖鉚接的剪切強(qiáng)度進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)測(cè)試參數(shù)包括每個(gè)連接處中鉚釘?shù)臄?shù)量、間距、端距和鋼板厚度。分析了所有樣品的載荷滑移、峰值載荷和破壞機(jī)理。研究了鉚釘?shù)亩司唷㈤g距、布置和連接件的長(zhǎng)度、厚度等參數(shù)對(duì)其自沖鉚接剪切性能的影響，建立了鉚接連接的機(jī)械仿真模型，用于預(yù)測(cè)多個(gè)鉚釘連接的剪切強(qiáng)度。提出了一種基于傳染病傳播動(dòng)力學(xué)模型（SIR模型）的設(shè)計(jì)方法，用于計(jì)算鉚釘連接的剪切強(qiáng)度，并考慮了由鉚釘引起的強(qiáng)度降低。研究得出了以下結(jié)論。

（1）自沖鉚接釘連接接頭的主要故障模式為延性故障。

（2）為了保證薄壁件連接處剪切強(qiáng)度，厚板（底部）和薄板（頂部）之間的厚度比不應(yīng)超過(guò)1.5。

（3）自沖鉚接薄壁件連接處剪切強(qiáng)度隨著鉚釘端部距離的增加而增加，當(dāng)鉚釘端距超過(guò)其直徑3倍之后，薄壁件連接處剪切強(qiáng)度的增益率不明顯。

（4）自沖鉚接薄壁件連接處剪切強(qiáng)度隨著鉚釘間距的增加而增加，當(dāng)鉚釘間距超過(guò)其直徑4倍之后，薄壁件連接處剪切強(qiáng)度的增益率不明顯。

（5）鉚釘?shù)目v向布置（沿力方向）具有與混合布置和水平布置相比更高的強(qiáng)度。

（6）自沖鉚接薄壁件連接處剪切強(qiáng)度和鉚釘數(shù)量之間的關(guān)系不成比例，而單個(gè)鉚釘接頭的等效剪切強(qiáng)度隨著鉚釘數(shù)量的增加而減少。

（7）基于SIR模型的傳播動(dòng)力學(xué)，提出了單自沖鉚接關(guān)節(jié)力學(xué)模型，可以準(zhǔn)確地改變載荷滑移曲線的趨勢(shì)。所提出的基于SIR公式可以適當(dāng)?shù)仡A(yù)測(cè)自沖鉚接接頭的標(biāo)稱剪切強(qiáng)度。

（8）在多個(gè)自沖鉚接接頭的標(biāo)稱剪切強(qiáng)度下，應(yīng)考慮由于組合效應(yīng)而導(dǎo)致的連接強(qiáng)度降低。

刊名：Journal of

Constructional Steel

Research（英）刊期：2017年第133期作者：Yan WM et al編譯：陳少帥