KCI등재
Effect of Top Sheet Materials on Joint Performance of Self-Piercing Riveting
저자
Karim Md Abdul (Department of Mechanical Engineering, Tennessee Technological University) ; Murugan Sivaprasad (La Rochelle University) ; 배기만 (일지테크) ; 백종진 (일지테크) ; 지창욱 (한국생산기술연구원 울산지역본부 첨단정형공정그룹) ; 노우람 (Korea Institute of Industrial Technology) ; 이한주 (동의대학교 신소재공학과) ; Jang Will (Jinhap Bollhoff Ltd.) ; 김덕봉 (Department of Manufacturing and Engineering Technology, Tennessee Technological University) ; 박영도 (동의대학교 신소재공학부) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
대한용접·접합학회지(Journal of The Korean Welding and Joining Society)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
512-524(13쪽)
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제공처
Three types of self-piercing riveting (SPR) joints, i.e., steel/aluminum, carbon fiber reinforced polymer (CFRP)/ aluminum, and aluminum/aluminum, were constructed using three different top sheet materials with the same alumi- num alloy as the bottom sheet. The effects of the top sheet material on the joint quality and mechanical behavior were evaluated. The top sheet materials’ characteristics dominate the rivet piercing process and the consequent inter- lock distance. The high-strength steel top sheet requires a comparatively higher rivet setting force and induces early flaring of the rivet tail, resulting in a larger interlock distance. Though the CFRP needs the highest rivet setting force to penetrate the rivet through the CFRP fibers, the CFRP/aluminum joint exhibits the smallest interlock distance be- cause of the SPR process-induced damages to the CFRP and subsequently less flaring of the rivet tail. In strength tests, the damaged CFRP sheet resulted in rivet head pullout of the CFRP/aluminum joints, which exhibited the low- est lap-shear and cross-tension strengths. In contrast, the steel/aluminum joints demonstrated the highest strengths because of their comparatively larger interlock distances. In addition to the experimental analysis, simulations re- vealed the rivet penetration and flaring mechanisms with various top sheet materials, and their respective joint qual- ity and strengths.
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