- Tytuł:
-
Numeryczna analiza deformacji nitu grzybkowego i otworu nitowego w procesie zakuwania
Numerical investigation of mushroom rivet and rivet hole deformations in a squeezing process - Autorzy:
- Szymczyk, E.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/211224.pdf
- Data publikacji:
- 2010
- Wydawca:
- Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
- Tematy:
-
połączenia nitowe
spęczenie nitu
MES (metoda elementów skończonych)
kontakt
riveted joint
rivet squeezing
FEM
contact - Opis:
-
W trakcie nitowania wokół otworu nitowego dochodzi do odkształceń plastycznych, które korzystnie wpływają na trwałość zmęczeniową połączenia. W pracy przedstawiono analizę przemieszczeń nitu oraz otworu nitowego w zależności od wysokości zakuwki (siły zakucia). Symulację procesu zakuwania przeprowadzono dla nitu grzybkowego o średnicy trzpienia 3,5 mm łączącego blachy o grubości 1,2 mm każda. Wykonano trójwymiarowy model otoczenia pojedynczego nitu o boku 10,5 mm. Wielkość łba fabrycznego przyjęto na podstawie normy [OST 1 34040-79]. Nit oraz blachy opisano ośmiowęzłowymi, izoparametrycznymi elementami 3D. Obliczenia w zakresie dużych przemieszczeń i odkształceń wykonano dla sprężysto-plastycznego modelu materiału. Podtrzymkę oraz zagłownik opisano jako elementy sztywne. Pomiędzy współpracującymi elementami złącza zdefiniowano kontakt dwustronny z tarciem. Obliczenia numeryczne wykonano dla czterech wariantów zakucia, opisanych przez średnicę zakuwki zmieniającą się od minimalnej do maksymalnej wartości dopuszczalnej w instrukcji nitowania. Maksymalne przemieszczenia otworu nitowego (odpowiadające maksymalnemu spęczeniu nitu) zaobserwowano od strony zakuwki. Średnie przemieszczenie otworu w blasze od strony zakuwki jest prawie dwa razy większe od przemieszczenia otworu blachy od strony łba fabrycznego. Ograniczenie średnicy zakuwki w trakcie nitowania powoduje większe spęczenie nitu w otworze oraz bardziej równomierny rozkład przemieszczeń.
The plastic strain field remains in the joint around the rivet hole as a result of the riveting process. Residual strain field is beneficial because it has a significant influence on fatigue life of the joint. The paper deals with an analysis of the squeezing force influence on the rivet and rivet hole deformations. The simulation of the riveting process is carried out for a mushroom rivet (shank diameter 3.5 mm) joining two aluminium sheets (thickness 1.2 mm). The three-dimensional numerical model of the sheet square part 10.5 mm-wide surrounding a single rivet is considered (Fig. 3). Dimensions of the mushroom rivet are taken according to Russian standard [OST 1 34040-79]. The models of the rivet and sheets consist of eight-noded, isoparametric, three-dimensional brick elements. The classical updated Lagrange procedure for elastic-plastic materials and large strain plasticity option is used due to large geometrical and material non-linearities. The rounded and the flat rivet tools are described as rigid surfaces. The contact with Coulomb friction model is defined between the mating parts of the joint. Four cases of squeezing conditions (driven head dimensions) are taken into account. The driven rivet head diameter changes from its minimum to maximum value according to a manufacturing instruction. Large displacements of the rivet hole are observed in the sheet by the side of the driven rivet head. The average displacements value of the rivet hole in the sheet under the driven rivet head is twice as much greater than in the later one (the sheet by the side of the manufactured head). Squeezing the rivet with restriction of the driven head diameter causes a better rivet hole filling capability and a more uniform displacement distribution. - Źródło:
-
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2010, 59, 4; 351-362
1234-5865 - Pojawia się w:
- Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł