界面失效对单搭接粘接接头失效的影响及其预测方法

发布时间：2021-09-06 08:37

　　长期温度、湿度和载荷作用会改变单搭接接头的失效模式,引起界面失效。为了研究界面失效位置和面积对单搭接接头失效的影响,基于内聚力模型建立了单搭接接头的仿真分析模型,分析了单边、双边、三边和四边界面失效共八种情况下,粘接接头的失效载荷和应力分布变化规律。研究结果表明:所有接头的失效载荷下降幅度,均随着界面失效面积比例增加呈线性增长趋势;当界面失效改变了单搭接接头的对称性,会导致胶层应力分布对称性和应力均匀性降低,造成接头失效载荷的下降幅度增加。采用回归分析方法获得了近似函数关系,能够对任意界面失效位置和面积下的单搭接接头失效载荷进行预测,并验证了预测精度。 

【文章来源】：中国胶粘剂. 2020,29(09)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

单搭接接头尺寸示意图

加工制造了单搭接接头，使用电子万能试验机对试样进行了2 mm/min拉伸速度的准静态拉伸试验，如图2所示。通过试验测试获得单搭接接头的失效载荷，重复4次，取平均值。1.4.2 界面失效仿真分析方案

为研究界面失效位置和面积变化对失效载荷的影响，本文测试了接头模型在单边、双边、三边和四边界面失效的情况，红色（深色）区域为胶层界面失效区域，载荷方向为右方向。本文假设发生界面失效的区域强度为0，在计算时通过删除红色区域的单元来模拟，如图3所示。为提高仿真结果的可靠性，不同界面失效时采用同一个模型，采用删除单元的方式来模拟界面失效，界面失效面积占总面积的0～24%内。界面失效的位置和面积比例如表5所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]交变载荷对CFRP复合材料-铝合金粘接接头剩余强度的影响[J]. 慕文龙,那景新,秦国锋,谭伟,申浩.  复合材料学报. 2019(05)
[3]复合材料整体化结合界面失效模拟方法研究[J]. 张阿盈.  航空工程进展. 2013(04)

博士论文
[1]温湿老化对车用CFRP/铝合金粘接接头静态失效的影响[D]. 秦国锋.吉林大学 2018
[2]复合材料中纤维/聚合物界面粘结失效机理研究[D]. 赵玉萍.暨南大学 2015

硕士论文
[1]玻璃纤维增强复合材料单搭粘接接头应力分布及强度研究[D]. 王泽杰.山东建筑大学 2019
[2]基于内聚力模型的复合材料胶接接头界面失效机理研究[D]. 胡振虎.浙江大学 2018



本文编号：3387132