搭接长度对胶接接头工作应力分布影响的数值分析 被引量：34

1

作者 孔凡荣 游敏 +1 位作者 郑小玲 杨春梅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期213-217,共5页

运用弹塑性有限元法对单搭接金属胶接接头承载后的应力分布特征进行分析 ,重点研究搭接长度对分别采用酚醛树脂和丙烯酸酯制备的接头应力分布和接头强度的影响。结果表明 ,胶粘剂的性能对应力分布有较大影响 ,酚醛树脂胶粘剂制备的接头... 运用弹塑性有限元法对单搭接金属胶接接头承载后的应力分布特征进行分析 ,重点研究搭接长度对分别采用酚醛树脂和丙烯酸酯制备的接头应力分布和接头强度的影响。结果表明 ,胶粘剂的性能对应力分布有较大影响 ,酚醛树脂胶粘剂制备的接头中胶瘤承担了相当多的载荷 ,且随搭接长度的增加 ,vonMises等效应力峰值和剪切应力峰值均趋于向胶层内转移 ,胶层中各部位的应力亦均有下降 ;当采用丙烯酸酯胶制备的接头时 ,胶瘤承载作用并不明显 。 展开更多

关键词 胶接接头 搭接长度 应力分布 有限元 胶瘤 弹塑性

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内聚力模型的形状对胶接结构断裂过程的影响 被引量：19

2

作者 张军 贾宏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1088-1095,共8页

内聚力模型被广泛应用于粘接结构的断裂数值模拟过程中,为深入分析不同形状内聚力模型与胶黏剂性质和粘接结构断裂之间的关系,本文分别采用脆性和延展性两种类型胶黏剂,对其粘接的对接试件进行了单轴拉伸、剪切实验,以及其粘接的双臂梁... 内聚力模型被广泛应用于粘接结构的断裂数值模拟过程中,为深入分析不同形状内聚力模型与胶黏剂性质和粘接结构断裂之间的关系,本文分别采用脆性和延展性两种类型胶黏剂,对其粘接的对接试件进行了单轴拉伸、剪切实验,以及其粘接的双臂梁试件进行了断裂实验.3种类型的内聚力模型(抛物线型、双线型和三线型)分别模拟了以上粘接结构的断裂过程,并与实验结果进行对比.结果发现:双线型的内聚力模型适用计算脆性胶黏剂的拉伸与剪切的断裂过程;指数型内聚力模型较适合计算延展性胶黏剂的拉伸和剪切的断裂过程,临界应力、断裂能和模型的形状参数是分析拉伸和剪切的重要参数;双臂梁试件的断裂过程模拟结果发现,断裂曲线与胶黏剂性质有关,内聚力模型形状参数也有影响.通过实验与计算结果分析,双线型内聚力模型更适合脆性胶黏剂粘接的双臂梁断裂计算,而三线型更适合计算延展性胶黏剂粘接的双臂梁断裂过程,此研究结果对胶黏剂的使用和粘接结构的断裂分析有很重要意义. 展开更多

关键词 内聚力模型 胶黏剂 粘接结构 断裂

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高温老化对玄武岩纤维增强树脂复合材料-铝合金单搭接接头失效的影响 被引量：6

3

作者 那景新 高原 +3 位作者 慕文龙 申浩 秦国锋 谭伟 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期140-146,共7页

为了研究持续高温环境对车用新材料粘接结构力学性能的影响,加工了铝合金-铝合金(Al-Al)和玄武岩纤维增强树脂复合材料-铝合金(BFRP-Al)单搭接接头,在高温(80℃)环境下进行了0天(未老化)、5天、10天、15天的老化实验,并对胶粘剂和BFRP... 为了研究持续高温环境对车用新材料粘接结构力学性能的影响,加工了铝合金-铝合金(Al-Al)和玄武岩纤维增强树脂复合材料-铝合金(BFRP-Al)单搭接接头,在高温(80℃)环境下进行了0天(未老化)、5天、10天、15天的老化实验,并对胶粘剂和BFRP复合材料进行了DSC和FTIR测试,分析高温老化后胶粘剂、BFRP复合材料的玻璃化转变温度(Tg)和化学成分变化,通过准静态拉伸测试获得老化后接头的失效载荷,并对其失效模式进行分析。研究结果表明:高温环境下,胶粘剂会发生后固化及氧化反应,BFRP复合材料发生热分解及氧化反应;Al-Al接头的失效载荷随老化周期的增加而不断增大,老化前后的失效模式均为内聚失效,其性能变化主要由胶粘剂决定;BFRP-Al接头的失效载荷先增加后减小,不同老化周期的接头均发生内聚和撕裂的混合失效,其性能变化由胶粘剂和BFRP复合材料共同作用决定,且随着老化周期的增加,BFRP复合材料撕裂面积不断增大,BFRP-Al接头的失效模式越来越倾向于玄武岩纤维/树脂界面的破坏,BFRP复合材料老化对接头失效载荷的影响越来越显著。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强树脂 复合材料 粘接接头 铝合金 高温老化 失效

原文传递

轻质合金胶接接头强度的胶层厚度依赖性的实验研究 被引量：3

4

作者 许巍 于慧臣 陶春虎 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期32-38,共7页

实验研究了胶层厚度对轻质铝合金单搭接头总体强度的影响规律,并探讨了接头总体强度-胶层厚度关系曲线变化趋势的相关影响因素,具体评估了胶黏剂韧性的影响。实验结果表明:当胶层厚度改变时,韧性胶黏剂对应胶接接头总体强度的变化程度,... 实验研究了胶层厚度对轻质铝合金单搭接头总体强度的影响规律,并探讨了接头总体强度-胶层厚度关系曲线变化趋势的相关影响因素,具体评估了胶黏剂韧性的影响。实验结果表明:当胶层厚度改变时,韧性胶黏剂对应胶接接头总体强度的变化程度,比脆性胶黏剂对应的情况要剧烈,当厚度处于较小范围的时候,这种现象表现得尤为明显。当胶层厚度大于临界厚度时,胶接接头的总体强度表现为胶黏剂的宏观剪切强度。实验结果与已有模型预测结果吻合较好。 展开更多

关键词 轻质合金 胶接接头 总体强度 厚度依赖

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碳纳米管增强层合板胶接接头力学性能 被引量：2

5

作者 原文慧 杨涛 +2 位作者 杨冠侠 侯思宇 杜宇 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期692-698,共7页

为了增强碳纤维复合材料层合板单搭接胶接接头的力学性能,试验研究了将CNTs分散到胶粘剂中对提升胶接接头力学性能的影响。试验过程中设置了CNTs的4种不同的质量分数,分别为0%、1.5%、2.0%、2.5%,之后对不同质量分数的CNTs胶粘剂的胶接... 为了增强碳纤维复合材料层合板单搭接胶接接头的力学性能,试验研究了将CNTs分散到胶粘剂中对提升胶接接头力学性能的影响。试验过程中设置了CNTs的4种不同的质量分数,分别为0%、1.5%、2.0%、2.5%,之后对不同质量分数的CNTs胶粘剂的胶接接头进行单向拉伸试验和三点弯曲试验。试验结果表明,对于受到单向拉伸载荷的试件,当CNTs的质量分数为2.0%时,接头的失效载荷最大,与CNTs的质量分数为0%时相比,接头的失效载荷提升了84.74%;对于受到三点弯曲载荷的试件,当CNTs的质量分数为2.0%时,接头的失效载荷最大,与CNTs的质量分数为0%时相比,接头的失效载荷提升了55.86%。由此表明,胶粘剂中加入碳纳米管(CNTs),不仅可提升胶粘剂的拉剪强度,而且增强了胶粘剂与接头表面的粘接性。 展开更多

关键词 复合材料 碳纳米管 胶接接头 力学性能

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冲击位置对斜搭接接头冲击后拉伸性能的影响 被引量：1

6

作者 聂恒昌 徐吉峰 +3 位作者 关志东 黎增山 冀赵杰 谭日明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2306-2320,共15页

低速冲击损伤对复合材料胶接结构的力学性能存在威胁。对在搭接区域3个不同位置承受低速冲击的斜搭接接头进行冲击后拉伸试验,并分别建立胶接接头冲击及冲击后拉伸有限元模型。试验结果表明:冲击位置在搭接区尖端背侧,造成的凹坑深度最... 低速冲击损伤对复合材料胶接结构的力学性能存在威胁。对在搭接区域3个不同位置承受低速冲击的斜搭接接头进行冲击后拉伸试验,并分别建立胶接接头冲击及冲击后拉伸有限元模型。试验结果表明:冲击位置在搭接区尖端背侧,造成的凹坑深度最大,冲击后拉伸强度最低;冲击位置在搭接区中部,凹坑深度最小,冲击后拉伸强度最大;冲击位置在搭接区尖端侧,凹坑深度及冲击后拉伸强度居中。有限元分析结果表明胶层损伤和复合材料纤维损伤的大范围扩展是导致结构失效的主要原因。 展开更多

关键词 复合材料结构 斜搭接接头 胶接连接 低速冲击 拉伸性能

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GFRP/铝合金和铝合金/铝合金粘接接头失效对比研究 被引量：1

7

作者 秦国锋 那景新 +2 位作者 慕文龙 谭伟 刘浩垒 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期599-606,共8页

为揭示玻璃纤维增强复合材料(GFRP)/铝合金和铝合金/铝合金粘接接头在不同温度和受力形式下的失效规律,加工了处于拉应力、剪应力和拉剪组合应力状态的粘接接头,分别在-40℃(低温)、25℃(常温)和80℃(高温)下进行了测试,结合胶粘剂的玻... 为揭示玻璃纤维增强复合材料(GFRP)/铝合金和铝合金/铝合金粘接接头在不同温度和受力形式下的失效规律,加工了处于拉应力、剪应力和拉剪组合应力状态的粘接接头,分别在-40℃(低温)、25℃(常温)和80℃(高温)下进行了测试,结合胶粘剂的玻璃化转变温度(T_g),分析温度和应力状态对接头的失效强度、失效模式和失效准则的影响。结果表明:温度对GFRP/铝合金接头失效强度的影响与应力状态有关,但影响程度低于铝合金/铝合金接头;铝合金/铝合金接头大都是胶层内聚失效,但是GFRP/铝合金接头随着温度的降低和拉应力比例的升高,更容易发生纤维撕裂或分层失效,因而降低失效准则的拟合优度。因此在复合材料粘接结构设计中应尽量降低拉应力的比例,以减小纤维撕裂的倾向,同时在失效预测时须考虑纤维撕裂的影响。 展开更多

关键词 汽车 玻璃纤维复合材料 铝合金 粘接接头 温度 应力状态 失效

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间隙对单搭接胶接接头强度和应力的影响 被引量：4

8

作者 余海洲 游敏 +1 位作者 曹平 杨春梅 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期41-43,共3页

研究了搭接长度为12.5 mm的单搭接接头搭接区域预留间隙对搭接强度和应力的影响.结果表明,间隙的位置对搭接强度有较大的影响.与连续胶层相比,胶层中部一定宽度的间隙虽然使名义强度降低,但对于提高单搭接接头的实际强度有明显的作用,... 研究了搭接长度为12.5 mm的单搭接接头搭接区域预留间隙对搭接强度和应力的影响.结果表明,间隙的位置对搭接强度有较大的影响.与连续胶层相比,胶层中部一定宽度的间隙虽然使名义强度降低,但对于提高单搭接接头的实际强度有明显的作用,剪切强度最大值可比连续胶层接头增大约60％,而胶层端部预留间隙却使名义强度和实际强度均显著降低.对两种接头进行了有限元的数值分析,指出最大应力仍然处于胶瘤端部附近,间隙位置对应力的峰值有较大的影响. 展开更多

关键词 有间隙胶缝 单搭接接头 强度 应力 有限元法

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对接粘接结构的扭转疲劳损伤行为研究 被引量：2

9

作者 李慧 张军 +1 位作者 李海宇 申浩中 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期836-842,共7页

通过圆柱对接试件的扭转疲劳实验,分析了平均剪应力、剪应力幅值和循环周期3个因素对粘接结构的应变变程、应变率和疲劳寿命的影响.结果表明:平均剪应力对粘接结构的循环加载应力-应变响应影响很大.在平均剪应力非零的情况下,有棘轮应... 通过圆柱对接试件的扭转疲劳实验,分析了平均剪应力、剪应力幅值和循环周期3个因素对粘接结构的应变变程、应变率和疲劳寿命的影响.结果表明:平均剪应力对粘接结构的循环加载应力-应变响应影响很大.在平均剪应力非零的情况下,有棘轮应变出现,并且棘轮应变随着平均剪应力的增加而增加,棘轮应变率也随之增加;在改变剪应力幅值,而平均剪应力为零的情况下,虽然粘接试件没有出现棘轮效应,但由于循环蠕变和循环软化的原因,循环加载的应力-应变的曲线斜率随着剪应力幅值的增加出现下降的趋势,剪应力幅值增加,应变变程也随之增加,同时剪应力幅值越高应变稳定期越短;在改变循环周期情况下,应变变程影响不大,只是随着循环周期的缩短,后期的循环软化略有增加;在疲劳寿命影响方面,随着平均剪应力和剪应力幅值的增加,疲劳寿命都明显下降,但循环周期对粘接试件的扭转疲劳寿命的影响不大. 展开更多

关键词 对接粘接结构 单轴棘轮 扭转循环 疲劳寿命

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CFRP平-折-平胶接接头应力模型

10

作者 许昶 刘志明 刘文飞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期139-146,共8页

以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平(FJF)胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比.同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响... 以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平(FJF)胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比.同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响.结果表明,利用半解析模型计算得出的胶层剥离应力和剪切应力分布与三维有限元模型获得的对应应力分布基本一致,搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力相较于三维有限元模型计算结果的误差绝对值分别为5.4%和3.7%,有着较好的计算精度.搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力值在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而降低,在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低.搭接区圆角胶层剥离应力和剪切应力值在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低,在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而增加.该模型能够为碳纤维增强复合材料平-折-平胶接连接接头的应力分析提供一定的参考. 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 FJF胶接连接接头 半解析模型 胶层应力分析 胶层宽度 胶层厚度

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胶接接头的耐久性及其无损评价 被引量：6

11

作者 郑祥明 王维斌 史耀武 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2002年第4期43-47,共5页

分析了影响胶接接头耐久性的几个重要因素,并指出水对接头的弱化是影响其耐久性的最主要因素.同时,通过对几种超声法及振动法检测胶接接头耐久性的研究结果的对比看出,对于胶接接头耐久性的可靠评价必须建立在进一步研究退化机理及精确... 分析了影响胶接接头耐久性的几个重要因素,并指出水对接头的弱化是影响其耐久性的最主要因素.同时,通过对几种超声法及振动法检测胶接接头耐久性的研究结果的对比看出,对于胶接接头耐久性的可靠评价必须建立在进一步研究退化机理及精确模型和探索对接头退化敏感的超声方法基础上. 展开更多

关键词 胶接接头 耐久性 无损评价 超声波 振动法 力学性能

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胶瘤对单搭接胶接接头应力分布影响的数值分析 被引量：6

12

作者 杜正兴 高宗战 岳珠峰 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期839-843,共5页

运用二维弹塑性有限元法对具有不同几何形状胶瘤的单搭接胶接接头承载后的应力特征进行分析。计算结果表明,胶瘤的存在可大大减小胶层和被粘物界面上的各个应力峰,界面上的Mises应力、剪切应力和剥离应力可分别减少近20%、10%和50%。胶... 运用二维弹塑性有限元法对具有不同几何形状胶瘤的单搭接胶接接头承载后的应力特征进行分析。计算结果表明,胶瘤的存在可大大减小胶层和被粘物界面上的各个应力峰,界面上的Mises应力、剪切应力和剥离应力可分别减少近20%、10%和50%。胶瘤的几何形状不同对胶接接头的应力分布也有较大影响。用金属块代替胶瘤后,胶层和被粘物界面上的应力峰值进一步减小,且位置由胶瘤内侧转移到胶瘤外侧,胶接接头强度进一步增强。 展开更多

关键词 有限元 胶接接头 胶瘤 应力分布 金属块

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胶接接头的声技术无损检测

13

作者 袁海根 曾金芳 +1 位作者 杨杰 熊艳丽 《中国胶粘剂》 CAS 2005年第8期38-43,共6页

介绍了胶接接头无损检测技术近年来的发展情况,对超声、声-超声、声等无损检测技术的发展作了概要的阐述。同时对胶接接头的强度检测进行了分析,最后指出了制约胶接接头强度无损检测的主要障碍。

关键词 胶接接头 无损检测 声技术

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复材双搭胶接结构应力分析与试验研究

14

作者 邵金涛 周晚林 +2 位作者 李鹏 仇晓今 朱苏纬 《机械制造与自动化》 2020年第4期20-23,共4页

飞机复材结构连接的趋势是向着无紧固件方向发展,常采用双搭胶接连接,该连接接头处的胶层剪应力分布是分析双搭胶接连接强度和预测整体复材结构失效的关键问题。建立了基于经典弹性理论的复材双搭胶接结构应力分析理论模型,得到了胶层... 飞机复材结构连接的趋势是向着无紧固件方向发展,常采用双搭胶接连接,该连接接头处的胶层剪应力分布是分析双搭胶接连接强度和预测整体复材结构失效的关键问题。建立了基于经典弹性理论的复材双搭胶接结构应力分析理论模型,得到了胶层剪应力分布的解析解,并与根据所测得应变提出的基于经典弹性理论和基于经典层压板理论的应力计算方法得出的胶层剪应力分布结果相比较。结果表明:胶层剪应力分布曲线吻合度较高,峰值相差不超过10.9%。 展开更多

关键词 复合材料 胶接 双搭接连接 应变测量 应力计算方法

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复合粘结节点强度-断裂预测模型 被引量：1

15

作者 Goyal V.K. +1 位作者 Johnson E.R. 《钢结构》 2008年第7期86-86,共1页

减聚力单元在有限元模型中被用以预测粘结节点的破坏,为明确表达减聚力单元,提出了一个新的强度-断裂模型。所提出的模型统一了预测初始破坏的强度标准以及预测破坏进程的断裂标准。通过在黏合剂-黏合剂界面以及粘结元素之间配置减聚力... 减聚力单元在有限元模型中被用以预测粘结节点的破坏,为明确表达减聚力单元,提出了一个新的强度-断裂模型。所提出的模型统一了预测初始破坏的强度标准以及预测破坏进程的断裂标准。通过在黏合剂-黏合剂界面以及粘结元素之间配置减聚力单元,模拟初始和界面破坏过程以及内聚裂缝。有限元表达中包含了黏合剂的几何非线性。通过节点配置的静态平衡预测同期裂缝和路径,结点包括双臂梁、单搭接接头、裂缝剪切搭接等。对这些节点的准静态有限元分析预测和试验结果的定性和定量分析显示,两者比较吻合。 展开更多

关键词 粘结节点 裂缝路径选择 减聚力单元

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