奥克兰大学距离克莱斯勒位于密歇根州奥本山的公司总部只有几分钟的路程,因此,学校是世界上唯一的固定和加入研究所(FAJRI)的所在地是合适的。

“我们追求基本和应用研究,为生产和加入金属,复合材料和聚合物的紧固和加入新技术,”纳萨尔,博士表示,这是一个担任Fajri主任的机械工程教授。“[我们]目的是通过推进机械紧固,粘合剂粘合,焊接和铆接的科学和技术来提高关节的可靠性和安全性。

“应用包括汽车和航空航天螺栓组件,粘接接头和焊接接头,”纳萨尔解释。“特殊重点被分配给多材料轻量级应用,以减轻减肥和节能。[我们还研究]医疗器械,如[稳定方法]脊柱,颈部,膝盖或髋关节损伤后的人类关节受损。“

紧固和加入研究所是在2003年通过国会资金创建的。据纳萨尔介绍,联邦政府任务
组织“寻找能够提高对军用车辆可靠性和战斗准备的提高需求的方法,在汽车,能源和运输部门的平民效益涓涓细流。”

20名教师和学生目前正积极参与FAJRI的项目,该项目专注于开发先进的技术,应用于由金属、复合材料、塑料和高级聚合物制成的螺栓组件中的螺纹紧固件;层压复合材料与纤维增强复合材料的粘接金属电阻焊;和先进的铆钉。

“研究中使用了分析、实验和计算机模拟技术,”纳萨尔说。“(对于装配线应用),我们同时考虑了以下对整体可靠性和安全性负责的(条件):接头变量,如材料、设计、垫圈、公差、光洁度和热处理;紧固件变量,如涂层、电镀和制造方法;以及装配工具变量,如类型、能力、准确性和可重复性。”

检查的其他因素包括过程控制,例如扭矩,扭矩角,扭矩 - 产率,螺栓拉伸和弹性相互作用;装配后载荷,如疲劳,服务负荷,垫片蠕变弛豫和振动松动;和环境变量,如腐蚀,化学,热和湿度。

Fajri在过去致力于各种组织,包括克莱斯勒,康明斯,戴姆勒,德雷,通用电气和美国陆军坦克汽车研发工程中心。除了解决装配挑战之外,本组织还与核电站合作,解决了通过关节泄漏造成的安全威胁。

纳萨尔及其同事目前正在努力,专注于加入轻质材料,如铝,镁和碳纤维复合材料的挑战。它们在对热,湿度,静态,动态负荷转移能力和关节耐久性方面的环境条件影响方面评估了不同的加入方法。

FAJRI最近完成了一项关于连接不同材料的技术的研究。通过有限元分析,他们研究了使用粘合剂粘接、螺栓连接和混合方法创建搭接接头的优缺点。研发重点是各装配工艺的强度和载荷传递能力。

另一个项目审查了如何使高度可重复的航空航天螺栓紧固技术进行汽车制造。实时超声波过程使用高频声波来估计螺栓提供夹紧两个部件的力量。每秒数百次测量允许反馈控制实现一致的夹力。根据纳萨尔的说法,该过程具有可能降低+/- 30%的夹紧力的变化,通过扭矩作为夹紧载荷的测量,以使用超声波技术的1%作为1%的精确。