车身胶粘结构断裂失效准则改进研究
发布时间：2021-09-06 12:06
目前随着对汽车燃油经济性和排放性能要求日益严苛,除了发展新能源汽车与高效率发动机外,减轻车身结构的重量也是实现节能减排的一项重要技术途径。多材料车身不仅能够较明显的减轻车身重量还能提高车身的各项性能,将是未来车身结构的发展趋势。多材料车身中异种材料的连接成为亟待解决的关键技术之一。胶粘技术作为新型连接方式能够在不破坏连接材料的前提下实现异种材料的连接而且胶粘结构还具有承载面积大,胶粘面应力分布均匀等优点。但是,目前其应用主要局限在车身中受力不大的非承载结构件上,导致其应用还无法普及的主要原因是目前还没有专门针对胶粘结构在复杂应力状态下的强度评价准则,致使在早期工程设计阶段利用有限元仿真分析时缺乏有效的失效准则。在工程领域断裂失效一旦发生往往会造成较为严重的后果,所以预测与预防胶粘结构的失效具有重要意义。本文针对现有失效准则的描述与胶粘结构的真实失效不能很好吻合的问题,以聚氨酯胶粘剂ISR-7008/铝合金胶粘接头为研究对象,利用试验测试与仿真分析相结合的方法建立一种基于应力的断裂失效准则,本文具体研究内容包括以下几方面:第一:以同时承受拉剪载荷的胶粘接头为研究对象,设计五组典型拉剪比的...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胶粘接头的失效形式
吉林大学硕士学位论文10图2.1 胶粘接头胶层受力示意图2.3 试验研究方案2.3.1 不同拉剪比接头的设计与制作此前本课题组已对胶粘接头的形状和几何尺寸进行了详细的分析[62]，本文按照一定插值制定了五组典型拉剪比的胶粘接头试验，分别用纯剪切、30°嵌接、45°嵌接、60°嵌接、对接对每种接头进行标记，不同拉剪比的接头通过不同的嵌接角度的胶粘接头实现。不同拉剪比的接头几何形状和尺寸如图 2.2（a）所示，胶粘接头由两根铝合金试棒和两者之间的一层胶粘剂组成。不同拉剪比的接头的嵌接角度 也不同。为了方便进行准静态拉伸试验在铝合金试棒的非胶粘一端设有通孔，使之通过销轴与拉伸试验机的十字万向节进行连接。为了提高胶粘接头工装夹具的通用性，减少因胶粘工艺差别带来差异性，在对接接头的基础上设计了一种辅助夹具，由此可以实现对接接头做剪切试验，功能实现示意图如图2.2（b）所示
吉林大学硕士学位论文12图2.3 胶粘接头工装夹具图2.4 通过游标卡尺确定胶层厚度针对 ISR-7008 在工程中常用的胶粘厚度，在本文中胶层的厚度选择 1mm。不同接头形式的胶粘接头的数量明细表如表 2.1 所示。表2.1 不同接头形式的胶粘接头数量接头形式 胶粘接头数量（个）剪切接头 530°嵌接接头 545°嵌接接头 560°嵌接接头 5对接接头 52.3.2 胶粘剂哑铃型试件制备本文采用的是聚氨酯胶粘剂 ISR-7008，该胶粘剂广泛应用于汽车、轨道车辆的玻璃与车体连接处。该胶粘剂固化是通过湿气固化，固化后将变成永久弹性体[62]。选择的胶粘基材为 6005A 铝合金，6 系铝合金有较高的强度、耐腐蚀，有较好轻量化效果，在轨道车辆
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道车辆前窗粘接强度校核分析[J]. 石启龙,刘斌. 机械工程与自动化. 2018(06)
[2]浅谈新能源汽车的发展现状及前景分析[J]. 季彩萍. 时代农机. 2018(04)
[3]复合材料胶接修理层合板拉伸性能及影响参数[J]. 聂恒昌,徐吉峰,关志东,黎增山,王鑫. 材料工程. 2017(10)
[4]复合材料胶接接头强度设计研究[J]. 孙中雷,张国凡. 计算机仿真. 2017(03)
[5]应用于轨道车辆中的粘接强度计算与分析[J]. 刘杰. 工业技术创新. 2017(01)
[6]汽车轻量化技术发展趋势[J]. 武万斌,年雪山. 汽车工程师. 2017(01)
[7]车用碳纤维复合材料性能及成型工艺[J]. 张婧,于今,熊磊,孙巍. 科技导报. 2016(08)
[8]胶厚对单搭粘接接头强度影响的试验与仿真研究[J]. 王玉奇,何晓聪,邢保英,周森. 机械强度. 2014(06)
[9]我国新能源汽车发展利弊因素分析及前景展望[J]. 王媛. 哈尔滨学院学报. 2013(10)
[10]基于等效结构应力的电阻点焊疲劳寿命预测[J]. 孙成智,曹广军. 焊接学报. 2011(01)
博士论文
[1]温度湿度对车用聚氨酯粘接剂静态强度的影响研究[D]. 范以撒.吉林大学 2018
[2]高速动车组侧窗粘接结构强度校核方法研究[D]. 刘玉.吉林大学 2016
[3]胶接接头湿热环境耐久性试验与建模研究[D]. 韩啸.大连理工大学 2014
[4]钢铝混合材料车身结构轻量化设计关键问题与应用研究[D]. 周云郊.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]汽车轻量化车身智能工厂精益化设计方案研究[D]. 王欣.吉林大学 2018
[2]CFRP与DC04钢胶接接头力学性能研究与失效行为分析[D]. 郭帅.湖南大学 2017
[3]高速动车组铝合金车体用材基本疲劳性能研究[D]. 王亚鹏.北京交通大学 2013
[4]内聚力模型的分析及有限元子程序开发[D]. 黄刘刚.郑州大学 2010
[5]劈裂载荷作用下金属胶接接头中应力分布的数值分析[D]. 孔凡荣.三峡大学 2004
本文编号：3387432
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
胶粘接头的失效形式
吉林大学硕士学位论文10图2.1 胶粘接头胶层受力示意图2.3 试验研究方案2.3.1 不同拉剪比接头的设计与制作此前本课题组已对胶粘接头的形状和几何尺寸进行了详细的分析[62]，本文按照一定插值制定了五组典型拉剪比的胶粘接头试验，分别用纯剪切、30°嵌接、45°嵌接、60°嵌接、对接对每种接头进行标记，不同拉剪比的接头通过不同的嵌接角度的胶粘接头实现。不同拉剪比的接头几何形状和尺寸如图 2.2（a）所示，胶粘接头由两根铝合金试棒和两者之间的一层胶粘剂组成。不同拉剪比的接头的嵌接角度 也不同。为了方便进行准静态拉伸试验在铝合金试棒的非胶粘一端设有通孔，使之通过销轴与拉伸试验机的十字万向节进行连接。为了提高胶粘接头工装夹具的通用性，减少因胶粘工艺差别带来差异性，在对接接头的基础上设计了一种辅助夹具，由此可以实现对接接头做剪切试验，功能实现示意图如图2.2（b）所示
吉林大学硕士学位论文12图2.3 胶粘接头工装夹具图2.4 通过游标卡尺确定胶层厚度针对 ISR-7008 在工程中常用的胶粘厚度，在本文中胶层的厚度选择 1mm。不同接头形式的胶粘接头的数量明细表如表 2.1 所示。表2.1 不同接头形式的胶粘接头数量接头形式 胶粘接头数量（个）剪切接头 530°嵌接接头 545°嵌接接头 560°嵌接接头 5对接接头 52.3.2 胶粘剂哑铃型试件制备本文采用的是聚氨酯胶粘剂 ISR-7008，该胶粘剂广泛应用于汽车、轨道车辆的玻璃与车体连接处。该胶粘剂固化是通过湿气固化，固化后将变成永久弹性体[62]。选择的胶粘基材为 6005A 铝合金，6 系铝合金有较高的强度、耐腐蚀，有较好轻量化效果，在轨道车辆
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道车辆前窗粘接强度校核分析[J]. 石启龙,刘斌. 机械工程与自动化. 2018(06)
[2]浅谈新能源汽车的发展现状及前景分析[J]. 季彩萍. 时代农机. 2018(04)
[3]复合材料胶接修理层合板拉伸性能及影响参数[J]. 聂恒昌,徐吉峰,关志东,黎增山,王鑫. 材料工程. 2017(10)
[4]复合材料胶接接头强度设计研究[J]. 孙中雷,张国凡. 计算机仿真. 2017(03)
[5]应用于轨道车辆中的粘接强度计算与分析[J]. 刘杰. 工业技术创新. 2017(01)
[6]汽车轻量化技术发展趋势[J]. 武万斌,年雪山. 汽车工程师. 2017(01)
[7]车用碳纤维复合材料性能及成型工艺[J]. 张婧,于今,熊磊,孙巍. 科技导报. 2016(08)
[8]胶厚对单搭粘接接头强度影响的试验与仿真研究[J]. 王玉奇,何晓聪,邢保英,周森. 机械强度. 2014(06)
[9]我国新能源汽车发展利弊因素分析及前景展望[J]. 王媛. 哈尔滨学院学报. 2013(10)
[10]基于等效结构应力的电阻点焊疲劳寿命预测[J]. 孙成智,曹广军. 焊接学报. 2011(01)
博士论文
[1]温度湿度对车用聚氨酯粘接剂静态强度的影响研究[D]. 范以撒.吉林大学 2018
[2]高速动车组侧窗粘接结构强度校核方法研究[D]. 刘玉.吉林大学 2016
[3]胶接接头湿热环境耐久性试验与建模研究[D]. 韩啸.大连理工大学 2014
[4]钢铝混合材料车身结构轻量化设计关键问题与应用研究[D]. 周云郊.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]汽车轻量化车身智能工厂精益化设计方案研究[D]. 王欣.吉林大学 2018
[2]CFRP与DC04钢胶接接头力学性能研究与失效行为分析[D]. 郭帅.湖南大学 2017
[3]高速动车组铝合金车体用材基本疲劳性能研究[D]. 王亚鹏.北京交通大学 2013
[4]内聚力模型的分析及有限元子程序开发[D]. 黄刘刚.郑州大学 2010
[5]劈裂载荷作用下金属胶接接头中应力分布的数值分析[D]. 孔凡荣.三峡大学 2004
本文编号：3387432
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3387432.html
