结构胶粘剂Ⅱ型断裂特性湿热老化行为研究
发布时间：2022-01-01 01:28
近年来,随着汽车轻量化的发展,新兴工业材料在汽车领域的运用越来越广泛,胶接技术成为了新兴材料连接的主要技术手段,因此对结构胶粘剂的研究在汽车结构连接方面具有重要的意义。本文课题主要是以结构胶粘剂研究为基础,研究了后固化温度条件和湿热环境对结构胶粘剂的II型断裂特性的影响,并且利用Abaqus?商业软件对实际环境进行模拟,实现对结构胶粘剂II型断裂特性的有效预测。在研究过程中主要进行了以下三方面的工作:1、基于内聚力模型的胶层失效行为数值仿真。在本部分工作中采用试验测试和数值仿真方法对未老化的粘接结构（铜板-环氧树脂胶粘剂-铁氧体）在剪切压溃载荷下进行胶粘剂的力学性能和失效行为分析,首先通过制备标准试件（哑铃型试件、Arcan试件）对胶粘剂进行测试,然后根据试验测得的内聚力模型参数建立有限元模型,最后通过粘接结构失效界面观测,发现粘接结构在剪切压溃载荷下的胶层失效形式是以内聚失效为主;通过对比试验与仿真的结果,验证了内聚力模型在胶层仿真过程中的准确性,也为后续采用内聚力模型模拟胶层的失效行为建立了理论基础。2、后固化工艺对结构胶粘剂II型断裂能的影响分析。首先选择三...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 胶接接头力学性能国内外研究现状
1.2.1 后固化温度对胶接结构力学性能影响研究
1.2.2 湿热环境对胶接结构力学性能影响
1.3 本文研究内容
1.4 本章小结
2 基于内聚力模型的胶层失效行为数值仿真
2.1 试验材料拉伸性能测试
2.2 环氧树脂胶粘剂Ⅰ/Ⅱ型断裂能测试
2.3 铜板与铁氧体粘接结构制备与测试
2.4 有限元模型理论与建模过程
2.4.1 内聚力模型
2.4.2 有限元模型
2.5 结果分析与讨论
2.5.1 试验与仿真结果分析
2.5.2 von Mises应力云图分析
2.6 粘接结构失效界面观测
2.7 本章小结
3 后固化条件对环氧树脂胶粘剂II型断裂能参数的影响
3.1 哑铃型试件制备与测试
3.2 端部缺口弯曲(ENF)试件制备
3.3 后固化过程
3.4 ENF试件三点弯曲测试
3.5 试验结果和讨论
3.5.1 数据简化方案
3.5.2 ENF试件试验结果分析
3.6 有限元模型和参数识别
3.6.1 ENF试件有限元模型
3.6.2 参数识别方法
3.7 模型验证和结果讨论
3.7.1 ENF试件测试有限元模型
3.7.2 CZM参数灵敏度分析
3.8 模型验证和参数识别
3.9 本章小结
4 湿热环境对环氧树脂胶粘剂Ⅱ型断裂能的退化性能影响
4.1 吸水试验
4.1.1 ENF老化试件材料和制备过程
4.1.2 ENF试件老化过程
4.1.3 ENF老化试件测试
4.2 ENF湿热老化行为有限元模型
4.2.1 水分扩散理论
4.2.2 退化的内聚力模型
4.2.3 ENF退化有限元模型
4.3 试验结果分析
4.4 有限元结果分析与讨论
4.4.1 水分扩散模型结果分析
4.4.2 加载失效模型结果分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温老化对CFRP/铝合金粘接接头失效的影响[J]. 秦国锋,那景新,慕文龙,谭伟,栾建泽,申浩. 吉林大学学报(工学版). 2019(04)
[2]车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 吉林大学学报(工学版). 2018(06)
[3]温度对芳纶纤维/EP复合材料与EPDM界面粘接性能影响研究[J]. 王喜占,陈书华,韩红敏,王,刘建超,程文. 中国胶粘剂. 2017(09)
[4]环氧胶粘剂及其胶接界面热氧老化机理研究[J]. 张欢,许文,邹士文,张新兰. 材料导报. 2017(12)
[5]结构胶接接头湿热环境耐久性研究概述[J]. 韩啸,金勇,杨鹏. 河北科技大学学报. 2017(03)
[6]温度对车辆胶接件拉伸强度的影响研究[J]. 刘浩垒,刘玉,陶士振,蔡亮,那景新. 中国胶粘剂. 2015(06)
[7]探秘车用胶粘剂及其发展趋势[J]. 朱则刚. 橡塑资源利用. 2012(04)
[8]内聚力界面单元在胶接接头分层仿真中的应用[J]. 杨小辉,胡坤镜,赵宁,李静. 计算机仿真. 2010(10)
[9]内聚力模型在结构胶接强度分析中的应用[J]. 赵宁,欧阳海彬,戴建京,李静,胡坤镜. 现代制造工程. 2009(11)
[10]车用胶粘剂的历史和现状[J]. 庾晋,白木,周洁. 中国橡胶. 2002(18)
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]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
[3]高温高湿环境下粘结剂性能和COG粘接可靠性的研究[D]. 蔺永诚.天津大学 2005
硕士论文
[1]结构胶粘剂Ⅰ型断裂性能湿热老化行为研究[D]. 金勇.大连理工大学 2018
[2]铝合金阳极氧化膜的制备及其性能研究[D]. 孟祥凤.中国计量学院 2014
本文编号：3561383
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 胶接接头力学性能国内外研究现状
1.2.1 后固化温度对胶接结构力学性能影响研究
1.2.2 湿热环境对胶接结构力学性能影响
1.3 本文研究内容
1.4 本章小结
2 基于内聚力模型的胶层失效行为数值仿真
2.1 试验材料拉伸性能测试
2.2 环氧树脂胶粘剂Ⅰ/Ⅱ型断裂能测试
2.3 铜板与铁氧体粘接结构制备与测试
2.4 有限元模型理论与建模过程
2.4.1 内聚力模型
2.4.2 有限元模型
2.5 结果分析与讨论
2.5.1 试验与仿真结果分析
2.5.2 von Mises应力云图分析
2.6 粘接结构失效界面观测
2.7 本章小结
3 后固化条件对环氧树脂胶粘剂II型断裂能参数的影响
3.1 哑铃型试件制备与测试
3.2 端部缺口弯曲(ENF)试件制备
3.3 后固化过程
3.4 ENF试件三点弯曲测试
3.5 试验结果和讨论
3.5.1 数据简化方案
3.5.2 ENF试件试验结果分析
3.6 有限元模型和参数识别
3.6.1 ENF试件有限元模型
3.6.2 参数识别方法
3.7 模型验证和结果讨论
3.7.1 ENF试件测试有限元模型
3.7.2 CZM参数灵敏度分析
3.8 模型验证和参数识别
3.9 本章小结
4 湿热环境对环氧树脂胶粘剂Ⅱ型断裂能的退化性能影响
4.1 吸水试验
4.1.1 ENF老化试件材料和制备过程
4.1.2 ENF试件老化过程
4.1.3 ENF老化试件测试
4.2 ENF湿热老化行为有限元模型
4.2.1 水分扩散理论
4.2.2 退化的内聚力模型
4.2.3 ENF退化有限元模型
4.3 试验结果分析
4.4 有限元结果分析与讨论
4.4.1 水分扩散模型结果分析
4.4.2 加载失效模型结果分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温老化对CFRP/铝合金粘接接头失效的影响[J]. 秦国锋,那景新,慕文龙,谭伟,栾建泽,申浩. 吉林大学学报(工学版). 2019(04)
[2]车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 吉林大学学报(工学版). 2018(06)
[3]温度对芳纶纤维/EP复合材料与EPDM界面粘接性能影响研究[J]. 王喜占,陈书华,韩红敏,王,刘建超,程文. 中国胶粘剂. 2017(09)
[4]环氧胶粘剂及其胶接界面热氧老化机理研究[J]. 张欢,许文,邹士文,张新兰. 材料导报. 2017(12)
[5]结构胶接接头湿热环境耐久性研究概述[J]. 韩啸,金勇,杨鹏. 河北科技大学学报. 2017(03)
[6]温度对车辆胶接件拉伸强度的影响研究[J]. 刘浩垒,刘玉,陶士振,蔡亮,那景新. 中国胶粘剂. 2015(06)
[7]探秘车用胶粘剂及其发展趋势[J]. 朱则刚. 橡塑资源利用. 2012(04)
[8]内聚力界面单元在胶接接头分层仿真中的应用[J]. 杨小辉,胡坤镜,赵宁,李静. 计算机仿真. 2010(10)
[9]内聚力模型在结构胶接强度分析中的应用[J]. 赵宁,欧阳海彬,戴建京,李静,胡坤镜. 现代制造工程. 2009(11)
[10]车用胶粘剂的历史和现状[J]. 庾晋,白木,周洁. 中国橡胶. 2002(18)
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]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
[3]高温高湿环境下粘结剂性能和COG粘接可靠性的研究[D]. 蔺永诚.天津大学 2005
硕士论文
[1]结构胶粘剂Ⅰ型断裂性能湿热老化行为研究[D]. 金勇.大连理工大学 2018
[2]铝合金阳极氧化膜的制备及其性能研究[D]. 孟祥凤.中国计量学院 2014
本文编号：3561383
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