GFRP/铝合金叠层静压铆接孔径对干涉量的影响

曹 宇 刘 涛 乔国华 梁玉龙 郭明东 马兴海

GFRP/铝合金叠层静压铆接孔径对干涉量的影响

曹 宇 刘 涛 乔国华 梁玉龙 郭明东 马兴海

（天津航天长征火箭制造有限公司，天津 300462）

针对典型GFRP/铝合金叠层开展了2A10材质4mm铆钉在4.1～4.2mm孔径内，通过静压铆接后，铆钉钉杆在叠层不同位置处的干涉量测量及数据计算，得出干涉量变化差异及规律。结果表明，干涉量从复合材料侧向铝合金板侧过渡，在复合材料处有最大相对干涉量，在铆钉墩粗侧铝合金与铆钉有最小干涉量。静压铆接时，孔径4.2mm比孔径4.1mm拥有更小的干涉量值。

玻璃纤维增强塑料；铝合金；铆接；孔径；干涉量

1 引言

玻璃纤维复合材料（Glass Fiber Reinforced Plastic，GFRP）具有强度高、耐腐蚀、介电性能好等优点，在航空、航天、航海、高铁、汽车等行业的产品中得到了广泛应用[1～3]。在运载火箭壳体结构中常采用玻璃纤维复合材料与铝合金结构件铆接方式连接装配，以降低结构重量，提高运载效益。因此评定玻璃纤维复合材料与铝合金结构件的铆接连接使用性能，成为运载火箭舱体结构制造过程中的重要问题。现运载火箭舱体常采用4.1mm铆钉孔径，通过静压铆接方式装配连接，由于铆钉成形时镦头端的钉杆膨胀量最大，极易导致复合材料的损伤与破坏或在铆钉镦头周围出现压伤、硌伤、分层等缺陷，严重影响连接可靠性。

曾超等[4]利用主应力法、广义变分不等原理、Avitzur上限法以及有限元分析法，分析了铆接成形过程材料流动特征下铆接力与钉头尺寸之间的关系。……