随着新型材料(如铝合金、高强钢、复合材料等)越来越多的应用于汽车车身,新型连接工艺(如胶接、铆接、胶铆复合连接等)也得到了较快的发展。其中胶接连接工艺在异种材料连接、复合材料连接方面具有独到的优势;而铆接作为机械连接的一种形式,具有较高的可靠性。两种连接方式的配合可以达到较好的连接效果。本文以单搭接胶铆复合接头为研究对象,在考虑接头成型过程的基础上,采用实验与数值分析方法对其在拉剪载荷状况下的强度特性进行研究,研究内容主要分为以下几个部分:(1)根据胶接工艺与铆接工艺制备所需的单搭接接头并完成接头强度的测试。以纯胶接与纯铆接接头为对照组,研究单搭接胶铆复合接头在拉伸剪切载荷作用下的强度特性。与此同时,研究了两种工艺路线下(先固化胶层再铆接、先铆接再固化胶层)单搭接胶铆复合接头的承载能力。为了研究铆接冲击力对接头性能的影响,采用动态DIC技术监测铆接成型过程中被连接件表面应变场的分布与变化。(2)对单搭接胶铆复合接头中的金属材料选用Johnson-Cook模型,胶层选用内聚力模型。Johnson-Cook模型参数通过设计标准件拉伸实验、剪切实验和缺口件拉伸实验来获取,胶层内聚力模型参数通过查阅相关文献获取。在ABAQUS中建立上述三个实验对应的有限元模型,通过和实验的对比完成Johnson-Cook模型参数的校核。(3)在ABAQUS中建立单搭接胶铆复合接头的有限元模型,接头三维实体模型由铆钉钉芯、铆钉铆体、胶层、上底板和下底板五个部件通过装配关系形成。将内聚力模型参数和Johnson-Cook模型参数赋予对应的部件,完成材料属性模块的定义。通过建立两个分析步的方法分别实现拉铆成型过程与接头强度预测的仿真计算。根据分析步1(拉铆成型)得出的仿真计算结果对成型后接头的变形与损伤情况进行评估,得出和实验相一致的结果。将分析步2(接头强度测试)得到的载荷-位移曲线与实验进行比较,验证了所建立的接头强度预测模型的准确性。根据单搭接胶铆复合接头强度预测模型对胶层和铆钉的失效行为进行分析,为胶铆复合接头的性能评估与优化提供基础。