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航空铆钉的动态力学性能测试
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:航空学报
  • 时间:2014.1.6
  • 页码:3012-3024
  • 分类:V251.9[一般工业技术—材料科学与工程;航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学航空学院,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(11102166,10932008);高等学校学科创新引智计划(B07050);西北工业大学基础研究基金(JC201201)
  • 相关项目:超细晶钛在低温高应变率下的增韧行为研究
中文摘要:

在飞机鸟撞的课题研究中,数值模拟占据着日益重要的地位,而数值模拟的精度在很大程度上依赖于铆钉力学参数的准确性,但是目前航空铆钉的动态力学性能参数还很匮乏.本文测定了航空铝合金铆钉在不同加载速度下的剪切和拉伸力学性能.设计了基于分离式Hopkinson拉杆系统的铆钉动态性能测试装置,并利用此装置对7种不同型号的航空铆钉进行了动态剪切和拉伸试验,得到了每种型号铆钉的动态力学性能.利用电子万能试验机对7种铆钉进行了两种应变率下的准静态剪切和拉伸试验,并且和动态试验结果进行对比.讨论了加载速度、加载形式、铆钉直径以及铆钉形式对铆钉力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了铆钉剪切破坏以及拉伸破坏的断口形貌,分析了其破坏形式.本文的研究结果对于航空铝合金铆钉在工程中的应用、尤其是在抗冲击领域的应用具有指导意义.

英文摘要:

Numerical simulation is playing an important role in the research of bird strikes,the accuracy of which depends to a large extent on the dynamic mechanical properties of rivets.Despite the importance of the dynamic mechanical properties of rivets,only limited amounts of published data are available on this issue.In this paper the shear and tension mechanical properties of aluminum alloy rivets under different loading velocities are determined.To explore the dynamic shear and tension mechanical properties of rivets,shear and uniaxial tension tests are carried out by using the split Hopkinson tension bar technique.An experimental setup for testing dynamic properties of rivets is designed based on the split Hopkinson tension bar system,and dynamic shear and tension tests of seven different types of aeronautic rivets are carried out using this system.Quasi-static shear and tension tests under two strain rates are carried out by using a universal electronic testing machine,and then the results are compared with those of the dynamic tests.Further discussions reveal the effect of loading velocity,loading modes,rivet radius and rivet modes on the mechanical properties of rivets.To analyze the failure modes,a detailed observation of fracture surfaces is performed using a scanning electron microscope (SEM).The results of this study can provide some guidance for the application of aerospace aluminum alloy rivets in engineering,especially with respect to impact.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676