钛合金-芳纶纤维复合材料单搭接胶接接头渐进破坏分析

发布时间：2021-01-22 07:18

　　采用芳纶纤维复合材料与钛合金制备单搭接胶接连接实验件。利用万能实验机、DIC、应变采集系统等手段,对胶接接头的极限载荷、应变场、应变分布和破坏模式进行表征,分析了拉伸载荷下胶接接头的应变分布规律和复合材料层合板刚度折减规律,探究了异质材料单搭接胶接接头的破坏过程。结果表明,胶接接头破坏模式为搭接接头两端胶层界面破坏,中间部位复合材料层间破坏。接头破坏过程为渐进破坏,受载时复合材料端头产生较大的剪切应变,裂纹在此处萌生,并不断向钛合金端头扩展,扩展部位复合材料层合板刚度不断折减,直到搭接面积过小胶层突然发生界面破坏。 

【文章来源】：中国塑料. 2020,34(07)北大核心

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【部分图文】：

单搭接接头几何尺寸图

使用美国Instron 5982电子万能材料实验系统在室温下对试样进行静载拉伸；参考ASTM D 5868?01，设置拉伸速率为2 mm/min[11]；下方固定端夹持钛合金被胶接件，上方移动端夹持芳纶纤维复合材料实现静态拉伸，实验设备如图2所示；在胶接件表面粘贴应变片，应变仪采集数据频率为10次/s；实验件表面应变片分布如图3所示，将应变片粘贴位置分为4个区域，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区域；

采用数字图像技术（DIC）对胶接件搭接区域应变场进行采集分析，胶接件侧面喷涂白色底漆与黑色散斑，面积比约为1∶1，图像采集频率为1帧/s。2 结果与讨论


本文编号：2992819