电磁铆接

第1章 电磁铆接概论

1．1 电磁铆接原理及特点

1．1．1 电磁铆接原理

1．1．2 电磁铆接的特点

1．2 国内外电磁铆接研究及应用状况

1．2．1 国外电磁铆接技术研究及应用状况

1．2．2 国内电磁铆接技术的发展

第2章 电磁铆接理论

2．1 电磁铆接的物理数学模型

2．1．1 放电回路分析

2．1．2 放大器输入端应力分析

2．2 电磁铆接过程中的应力波传播过程

2．3 应力波在放大器中传播的数值分析

2．3．1 应力波放大器的工作原理

2．3．2 应力波放大器的放大效果

2．3．3 应力波放大器的数值分析

2．3．4 结果与讨论

2．4 铆接力的影响因素分析

2．4．1 铆接力的测试系统

2．4．2 铆接力的测试试验设计

2．4．3 铆接力的测试结果

第3章 高速加载时铆钉材料的变形

3．1 引言

3．2 传统铆接工艺方法

3．3 TB2-1钛合金铆钉的铆接

3．3．1 TB2-1钛合金铆钉

3．3．2 TB2-1钛合金铆钉的变形特点

3．4 冲击载荷下的绝热剪切

3．5 加载速率对材料变形方式的影响

3．5．1 电磁铆接的加载速率

3．5．2 不同加栽速率下的材料变形

第4章 电磁铆接设备

4．1 引言

4．2 电磁铆枪设计

4．2．1 电磁铆枪结构

4．2．2 减振系统力学机理

4．2．3 减振系统的参数优化

4．3 放电线圈

4．3．1 放电线圈结构

4．3．2 放电线圈制造工艺

4．4 电磁铆接设备控制系统

4．4．1 设备操作流程

4．4．2 控制系统总体设计

4．4．3 控制系统硬件设计

4．4．4 控制系统软件设计

4．4 ：5控制电路设计

第5章 低电压电磁铆接

5．1 引言

5．2 低电压和高电压电磁铆接比较

5．2．1 高电压电磁铆接

5．2．2 低电压电磁铆接

5．3 低电压电磁铆接技术的发展

5．4 低电压电磁铆接用线圈

5．4．1 线圈工作条件分析

5．4．2 线圈参数模拟分析

……

第6章 基于电磁铆接的理想干涉配合铆接

第7章 干涉配合紧固件的应力波安装方法

第8章 复合材料结构的电磁铆接

第9章 复合材料结构的电磁铆接工艺参数

参考文献2100433B

《电磁铆接》基于作者近30年的研究成果，对电磁铆接进行了全面系统的阐述，重点涉及电磁铆接机理、设备设计和技术应用。其中，作者结合大量的试验和模拟研究，详细介绍了干涉配合紧固件安装、复合材料结构电磁铆接的关键技术和核心工艺参数优化分析，对工程实践具有较高参考价值，也是该书的重要贡献之一。作者希望该书的内容能对相关的研究和工程应用提供有意义的指导，并为电磁铆接的进一步发展和应用打下基础。

该书共分为9章。

第1章简略介绍了电磁铆接原理和特点，重点对其发展历史和国内外现状进行了阐述，突出了其在航空航天制造中特有的重要性。

第2章详细介绍了电磁铆接物理数学模型，对铆接力产生机理和应力波传播过程进行理论分析，最后结合试验评估了铆接力的主要影响因素。

第3章以传统铆接成形作为参照，解释了铆钉材料高速成形机理，重点介绍了TB2-1钛合金铆钉的电磁铆接成形机理和特征，并从微观尺度分析了加载速率对铆钉材料成形的影响。

第4章以EMR850电磁铆接设备为例，详细阐述了电磁铆接设备的设计原理和特征，主要包括电磁铆枪、放电线圈和控制系统的设计。

第5章介绍了低电压电磁铆接原理及发展现状，对其核心部件放电线圈进行了参数化模拟分析和散热设计，并对其电源系统和电磁铆枪的特征进行了分析说明。

第6章对比普通铆接方法，对电磁铆接接头强度、疲劳寿命进行了系统的试验评估，证明了电磁铆接方法的优越性。结合试验分析给出了电磁铆接接头疲劳寿命增益的干涉量，同时结合数值模拟方法完成了电磁铆接工艺参数分析优化。

第7章对干涉配合紧固件应力波安装方法进行了系统阐述，包括其疲劳寿命增益效果验证。利用试验和数值模拟相结合的研究方法，较全面地评估了安装工艺参数对安装结果和质量的影响。

第8章介绍了复合材料结构的电磁铆接的总体工艺流程和评估方法，对其关键技术进行了重点说明。

第9章在第8章的基础上，对复合材料结构电磁铆接的工艺参数做了进一步分析优化，其中亦包括复合材料双埋头结构。此外，为了进一步优化工艺参数，该章内容还包括干涉量对复合材料接头失效影响的评估。

电磁铆接是一种将电磁能转化为机械能使铆钉发生塑性变形的新型铆接方法，其铆钉变形机理与普通铆接不同。为了揭示钛合金铆钉变形机理，实现钛合金和复合材料结构连接及大直径铆钉和难成形材料铆钉的成形。本项目采用数值模拟与试验研究方法，运用宏观与微观分析相结合的手段进行。建立了TA1铆钉材料动态本构关系；实现了电磁铆接过程电磁场与铆钉变形松散耦合的数值模拟；获得了铆钉动态变形特性；研制了加载速率测试系统和低电压铆接原理样机；掌握了各参数（电参数和工艺参数）对电磁场和铆钉变形的影响规律；探索了不同加载方式下材料微观组织的演变规律。研究结果表明：TA1为应变速率和温度敏感材料，随着应变率的增加，其屈服应力增加。随着温度增加，其屈服应力减小。考虑应变率和应变历史对变形的影响，建立了修正的动态本构模型。建立的松散耦合模型能有效地解决电磁铆接动态多场耦合问题，利用该模型能系统地研究各参数对电磁场和铆钉变形的影响，指导工艺试验。电磁铆接动态变形过程主要可分为整体自由镦粗和局部自由镦粗过程，镦头变形可分为难成形区、小变形区和大变形区。铆钉变形的关键在于控制镦头材料的轴向和径向流动。在准静态条件下，TA1铆钉以位错滑移的方式变形，其组织演化为晶粒碎化与动态回复交替进行的过程。在电磁铆接条件下，TA1铆钉以绝热剪切的方式变形，绝热剪切带的演化过程为亚晶转动动态再结晶过程。

电磁铆接是一种通过将电磁能转化为机械能使铆钉发生塑性变形的新型铆接方法，铆接质量稳定，钉杆变形均匀，为钛合金和复合材料结构连接及大直径铆钉和难成形材料铆钉成形提供了一种先进的连接技术。采用数值模拟与试验研究方法，运用宏观与微观分析相结合的手段，以TA1铆钉为研究对象，建立铆钉材料动态本构关系，实现电磁铆接过程电磁场与铆钉变形松散耦合的数值模拟，获得铆钉动态变形特性；掌握各参数（电参数和工艺参数）对铆钉变形的影响规律，给出确定钛合金铆钉加载速率范围的方法；探索剪切带微观组织的演变规律，揭示TA1铆钉电磁铆接变形机理；优化工艺参数，提高电磁铆接质量，为制定电磁铆接工艺规范奠定基础。本项目的实施将为钛合金与复合材料结构连接的深入研究奠定坚实的理论和试验基础，对掌握电磁铆接技术、实现该技术的自主化不仅具有重要的学术意义，而且具有重要的经济和战略意义。

1.活动铆接：结合件可以相互转动。不是刚性连接。如：剪刀，钳子。

2.固定铆接：结合件不能相互活动。这是刚性连接。如：角尺、三环锁上的铭牌、桥梁建筑。

3.密封铆接：铆缝严密，不漏气体、液体。这是刚性连接。