[发明专利]一种单搭铆接接头防弯夹具及其设计方法

权利要求书

1.一种单搭铆接接头防弯夹具设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据试验要求，确定单搭接头试验件的厚度h₁及铆钉安装孔直径D；

2)通过计算分析单搭铆接处的最大转角及最大扰度：假设O为下夹板第一夹板段一端面，A为下夹板第一夹板段与上夹板连接端面，B为下夹板第二夹板段铆接孔中心端面，

对OA段进行分析：弯矩M在A点的最大转角θ_A及最大扰度υ_A计算公式分别如下：

I_OA＝W(h₂+h₃)³/12

其中：h₁是单搭接头试验件的厚度；

h₂为下夹板的厚度；

h₃为上夹板的厚度；

E为上夹板、下夹板的弹性模量；

I_OA为OA段截面惯性矩；

W为上夹板、下夹板的宽度；

M₁为外载荷F在铆接孔中心端面B处产生的弯矩；

M₂为由于装夹不对中在铆接孔中心端面B处产生的附加弯矩；

L₁为上夹板长度；

F为单搭接头试验件所承受的外载荷；

对AB段进行分析：AB段任意一点的转角和扰度公式为：

其中：C，D为积分常数，通过A点x＝0处的转角和扰度确定；

x为AB段某一点到A点的距离；

E为上夹板、下夹板的弹性模量；

I_AB为AB段截面惯性矩；

弯矩M在B处产生的最大转角θ_B和最大扰度υ_B分别为：

其中：L₂为下夹板第二夹板段到铆接孔中心位置处长度；

3)根据最大转角及最大扰度值优化确定上夹板h₃的厚度；

假设已知参数L₁、L₂和h₂，则最大转角θ_B和最大扰度υ_B分别为:

即当h₃取值越大，B处产生的最大转角θ_B和最大扰度υ_B也就越小；当h₃＝2h₁+h₂时，θ_B·min＝0，υ_B·min＝0，即优化的h₃＝2h₁+h₂

最后根据已经优化的h₃厚度值定做单搭铆接接头防弯夹具并与试验件铆接，并装夹在试验机上进行试验。

2.一种如权利要求1所述设计方法设计的单搭铆接接头防弯夹具，其特征在于：包括上夹板、下夹板及单搭接头试验件，所述下夹板包括固定端的第一夹板段及铆接端的第二夹板段，所述单搭接头试验件与下夹板第二夹板段通过铆钉铆接固定，所述上夹板与下夹板第一夹板段通过埋头螺钉固定；

所述下夹板第一夹板段上设置有2～4个埋头螺钉安装孔；

所述上夹板与所述下夹板第一夹板段长度及螺钉孔尺寸和位置相同。