车身用AA5182-CFRP胶接接头参数及动态性能研究

发布时间：2023-04-02 20:14

　　随着汽车轻量化的发展,轻量化材料如铝合金、碳纤维、高强钢等在汽车上的应用越来越广泛。轻量化材料的广泛应用随之带来的是异种材料连接的问题。而传统的焊接、铆接等在连接金属与复合材料上存在一定的局限性。胶接作为一种可以对异种材料进行连接且不会破坏母材的连接技术,能够解决汽车上轻量化金属材料如铝合金与碳纤维复合材料(CFRP)之间的连接。本文选用轻量化材料铝合金AA5182和碳纤维复合材料T300碳纤维板,用胶接技术对其进行了连接,并对工艺参数对接头性能的影响、接头动态性能、接头微观失效行为和失效机理等方面进行了系统的研究。首先,对胶接接头的制备工艺进行了确定,并基于影响胶接接头强度的因素,研究了接头参数对于胶接接头强度和失效行为的影响。结果表明,对于Al/CFRP单搭接胶接接头,随着搭接区域长度的增加,胶接接头所能承受的最大载荷也随之增加,但载荷增长的速率逐渐减小。铝板的厚度对于胶接接头的强度也有一定的影响,随着铝板厚度的增加,胶接接头所能承受的最大载荷也随之提升,接头的失效模式由母材失效转变为以胶层内聚失效为主的混合失效模式。其次,对Al/CFRP单搭接胶接接头在不同剪切速度下的剪切性能和...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 胶接技术在汽车车身上的应用范围及前景
    1.3 胶接技术的基本原理
        1.3.1 胶接接头强度影响因素
        1.3.2 胶接接头失效形式
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 复合材料胶接接头性能研究现状
        1.4.2 胶接接头动态性能研究现状
    1.5 本文研究意义与主要研究内容
第2章 Al-CFRP胶接接头搭接尺寸参数研究
    2.1 引言
    2.2 试验材料与胶接工艺
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 胶接接头制备方法
        2.2.3 测试方法
    2.3 搭接尺寸参数对接头准静态剪切性能的影响
        2.3.1 板件厚度对接头力学性能的影响
        2.3.2 搭接区域长度对接头力学性能的影响
    2.4 搭接尺寸参数对接头准静态剪切失效行为的影响
        2.4.1 板件厚度对接头失效行为的影响
        2.4.2 搭接区域长度对接头失效行为的影响
    2.5 本章小结
第3章 动态载荷下Al-CFRP胶接接头剪切性能研究
    3.1 引言
    3.2 不同加载速度下胶接接头力学性能分析
        3.2.1 试验设备与试验方法
        3.2.2 加载速度对胶接接头力学性能的影响
    3.3 不同剪切速度下接头失效行为分析
    3.4 不同剪切速度下接头失效机理研究
    3.5 本章小结
第4章 Al-CFRP胶接接头疲劳性能研究
    4.1 引言
    4.2 Al-CFRP胶接接头疲劳性能测试及分析
        4.2.1 疲劳试验与试验方法
        4.2.2 胶接接头疲劳性能测试结果与分析
    4.3 Al-CFRP胶接接头疲劳失效行为及失效机理
        4.3.1 胶接接头疲劳失效行为分析
        4.3.2 疲劳失效微观形貌及失效机理
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A攻读学位期间所获得的研究成果



本文编号：3779874