专利名称：航空铝合金壁板铆接结构干涉量非破坏性检测方法
技术领域：
本发明涉及一种铆接检测技术，尤其是一种铆接件干涉量的检测方法，具体地说是一种航空铝合金壁板铆接结构干涉量非破坏性检测方法。
背景技术：
众所周知，铆接结构干涉量对结构疲劳性能具有重要影响，因此铆接结构干涉量的检测对于结构疲劳性能分析具有重要作用。然而，由于钉杆膨胀量尺寸小且存在于结构内部，其无损检测一直是未予解决的难题。目前，干涉量的检测主要采用纵剖法与横剖法。纵剖法指切开连接板取出铆钉，测定钉杆各处的直径。该方法忽视取出后钉杆的弹性变形，精度难以保障。横剖法指采用铣削工具将板件沿轴向铣至规定层，测定铣削面内钉孔结合界面直径的方法。该方法操作复杂且无法重复检测。这两种检测方法均是破坏性的检测方法，且存在操作复杂、耗时和成本高等缺点。因此，有必要提供一种非破坏性、操作性强、检测效率高和成本低廉的航空铝合金壁板铆接结构干涉量检测方法。

发明内容
本发明的目的是针对目前航空铝合金壁板铆接结构干涉量主要由破坏性试验获得，且检测周期长，操作复杂，准确性不高的问题，发明一种通过检测铆接前后几何尺寸，实现无损检测铆接结构干涉量的方法。本发明的技术方案是一种航空铝合金壁板铆接结构干涉量非破坏性检测方法，其特征包括以下步骤首先，在铆接前获得铆钉屈服强度和连接板的弹性模量，检测铆钉钉杆直径、连接孔孔径、连接板厚度和铆钉钉杆长度；其次，启动柳接设备完成柳接工艺；第三，检测铆接后的镦头内侧直径、镦头最大直径、镦头外侧直径和镦头高度；第四，计算铆接结构连接板的厚度；铆接变形过程中，连接板受镦头挤压作用，依据塑性加工理论，其厚度随镦头高度的降低而降低，得
权利要求
1.一种航空铝合金壁板铆接结构干涉量非破坏性检测方法，其特征包括以下步骤 首先，在铆接前获得铆钉屈服強度和连接板的弹性模量E，检测铆钉钉杆直径d、连接孔孔径D、连接板厚度、和铆钉钉杆长度H ； 其次，启动铆接设备完成铆接エ艺； 第三，检测铆接后的镦头内侧直径、镦头最大直径、镦头外侧直径和镦头高度； 第四，计算铆接结构连接板的厚度；铆接变形过程中，连接板受镦头挤压作用，其厚度随镦头高度的降低而降低，依据塑性加工理论，得 ' 式中t为铆接后两块连接板厚度之和，b为铆接之前两块连接板厚度之和，E为连接板的弹性模量，dM为镦头最大直径，h为镦头高度，σ s为铆钉屈服強度； 第五，计算镦头体积首先建立公式(2)所示的镦头轮廓模型，然后按公式(3)求得以镦头轴向剖面轮廓模型为母线的柱体体积VAb 式中f(x)为缴头轮廓特征函数，dK为缴头外侧直径，4为缴头内侧直径，X为缴头轮廓特征X轴坐标值，VAb为镦头体积。
第六，钉杆膨胀量计算依据体积不变原理，即变形前的钉杆体积与变形后钉杆体积相等；结合以上获得的镦头体积VAb及变形后连接板厚度t，代入公式(4、5)可得铆接结构连接孔内钉杆的体-Va及连接孔内钉杆平均直径Cl1，进而得到钉杆膨胀量δ，如公式(6)所示； 式中VA为钉杆体积，VAb为镦头体积，Cl1为变形后钉杆直径，δ为钉杆膨胀量，d为钉杆初始直径。
最后，计算铆接结构干渉量钉杆直径与连接孔初始孔径之差为绝对干渉量E'，如公式(7)所示，绝对干渉量与紧固孔直径的比值即相对干涉量I，如式(8)所示；
全文摘要
一种航空铝合金壁板铆接结构干涉量非破坏性检测方法，其特征包括以下步骤首先，铆接加工前测量钉杆长度、钉杆直径、连接板厚度和紧固孔直径。然后，将铆钉放入连接板的连接孔中，连接设备提供铆接力进行铆接。检测铆接结构镦头内侧直径、镦头最大直径、镦头外侧直径和镦头高度。计算变形前的钉杆体积；依据检测数据，计算镦头体积，依据镦头对连接板的挤压力计算铆接变形后连接板厚度，依据体积不变原理，计算连接孔内钉杆体积，结合变形后连接板厚度进而得到钉杆直径。结合紧固孔直径，获得铆接结构干涉量。本发明检测工具简单，可操作性强、检测效率高，适用范围广泛，试件无破损，可以重复检测等优点。
文档编号G01B21/00GK102679923SQ20121014353
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者徐溶蔚, 杨悦, 梁康, 潘国威, 田冬凤, 赵辉, 郝鹏飞, 闫磊, 陈文亮, 韦红余, 黄志祥 申请人:南京航空航天大学