基于自沖鉚接技術的薄壁件連接處剪切強度試驗研究

在冷軋成形的薄壁鋼結構中，采用了自穿鉚釘連接技術。對這種薄壁鋼結構進行自沖鉚接的剪切強度進行了試驗研究。試驗測試參數(shù)包括每個連接處中鉚釘?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、峰值載荷和破壞機理。研究了鉚釘?shù)亩司?、間距、布置和連接件的長度、厚度等參數(shù)對其自沖鉚接剪切性能的影響，建立了鉚接連接的機械仿真模型，用于預測多個鉚釘連接的剪切強度。提出了一種基于傳染病傳播動力學模型（SIR模型）的設計方法，用于計算鉚釘連接的剪切強度，并考慮了由鉚釘引起的強度降低。研究得出了以下結論。

（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度，厚板（底部）和薄板（頂部）之間的厚度比不應超過1.5。

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

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

（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度。

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

（7）基于SIR模型的傳播動力學，提出了單自沖鉚接關節(jié)力學模型，可以準確地改變載荷滑移曲線的趨勢。所提出的基于SIR公式可以適當?shù)仡A測自沖鉚接接頭的標稱剪切強度。

（8）在多個自沖鉚接接頭的標稱剪切強度下，應考慮由于組合效應而導致的連接強度降低。

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