超声振动强化碳纤维/铝材胶接工艺研究及应用
发布时间：2022-01-17 03:08
汽车轻量化是解决日益加剧的能源危机的重要举措之一,碳纤维增强型复合材料（碳纤维）及胶接工艺的应用是实现汽车轻量化的重要途径。但是碳纤维材料结构件的胶接强度低且稳定性差,其胶接质量难以得到有效控制。因此,本文提出一种超声振动强化胶接工艺,以碳纤维/铝材的胶接为研究对象,沿着“工艺方法——数值研究——机理分析——实际应用”的路线展开了研究。基于超声振动辅助成型平台,搭建了超声振动强化碳纤维/铝板胶接（单搭接）实验平台,建立了较完善的超声振动强化碳纤维/铝板胶接工艺。实验探索得到了超声振动对碳纤维/铝板胶接的影响规律,采用正交实验优化得到了超声振动强化碳纤维/铝板最优胶接工艺,将碳纤维/铝板的胶接强度及稳定性分别提升了40%、60%左右,证明了超声振动可以显著强化胶接质量。建立了超声振动强化碳纤维/铝板胶接有限元模型,通过双向流-固耦合方法仿真分析了超声振动强化胶接的作用过程。研究发现,超声波振动促进了粘接剂在胶接区域内的流动与填充,促使粘接剂填充到被胶接物表面的微小缝隙中,增强了粘接剂对被胶接物的润湿效果,强化了胶接质量。研究了超声振动强化碳纤维/铝板胶接的机理。从胶接界面结合的角度:通过...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211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】：
研究技术路线
发出能够产生 20KHz 及低于 20KHz 声波的超备可以发生的主要频率有 15KHz，20KHz，280KHz，100KHz 等。超声波分为低强度超声强度超声波（≤0.1MHz，10-1000W/cm2）。低试物质的特性，高强度超声波可用于改变物质产品的加工、生产与制造过程[60-62]。超声处理，本文的超声振动强化碳纤维/铝材胶接属于超
及测试物质的特性，高强度超声波可用于改变物质的物用于产品的加工、生产与制造过程[60-62]。超声处理与超应用，本文的超声振动强化碳纤维/铝材胶接属于超声图 2-1 超声振动工作台
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维传动轴胶接胶层应力均匀化分析[J]. 王晓光,任庆,张锦光. 玻璃钢/复合材料. 2017(04)
[2]碳纤维增强复合材料汽车保险杠的轻量化设计[J]. 王庆,卢家海,刘钊,朱平. 上海交通大学学报. 2017(02)
[3]面向汽车轻量化应用的碳纤维复合材料关键技术[J]. 宋燕利,杨龙,郭巍,华林. 材料导报. 2016(17)
[4]动态拉伸荷载下温度对CFRP/钢板单搭接剪切接头力学性能的影响[J]. 朱德举,姚明侠,张怀安,火兴斐. 土木工程学报. 2016(08)
[5]胶接接头力学性能研究进展[J]. 王玉奇,何晓聪,曾凯. 机械强度. 2016(02)
[6]汽车底盘碳纤维后纵臂成形实验与分析[J]. 龚友坤,王韬,姚远,甘露,彭雄奇,万紫. 汽车工程. 2016(02)
[7]复合材料前防撞梁变截面多工况多目标优化设计[J]. 杨旭静,张振明,郑娟,段书用. 汽车工程. 2015(10)
[8]碳纤维管与铝合金的胶接强度试验研究[J]. 韩江义,陈力. 现代制造工程. 2014(12)
[9]热-力载荷下复合材料/金属双面胶接接头界面力学模型[J]. 苏维国,穆志韬,李旭东. 玻璃钢/复合材料. 2014(10)
[10]拉伸状态下碳纤维复合材料T型接头的断裂行为[J]. 盛仪,熊克,卞侃,熊璇,陈宏,郝银凤. 复合材料学报. 2013(06)
博士论文
[1]碳纤维复合材料连接结构的失效强度及主要影响因素分析[D]. 唐玉玲.哈尔滨工业大学 2015
[2]SiC陶瓷与Ti-6Al-4V合金超声波辅助钎焊的润湿结合机制及工艺研究[D]. 陈晓光.哈尔滨工业大学 2013
[3]RTM成型碳/环氧复合材料非平衡浸润过程与界面性能调控[D]. 马克明.大连理工大学 2011
[4]液态钎料与铝基复合材料超声润湿复合机理及其应用研究[D]. 许志武.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]基于ADINA的筒式液力减振器阻尼特性仿真研究[D]. 李超.北京理工大学 2015
[2]汽车轻量化异种材料胶接接头力学性能研究[D]. 杨晓莉.大连理工大学 2014
[3]复合材料悬架横臂的优化设计[D]. 高希.中北大学 2014
[4]碳纤维复合材料汽车引擎盖的设计和工艺研究[D]. 张强.武汉理工大学 2014
[5]FSAE赛车复合材料悬架的设计与研究[D]. 范学梅.哈尔滨工业大学 2013
[6]5083铝合金胶接工艺及接头性能研究[D]. 刘晓静.大连交通大学 2013
[7]FSAE赛车总布置、悬架设计及整车操稳性分析[D]. 周东玉.长安大学 2013
[8]连接形状对碳纤维传动轴扭转性能的影响[D]. 章莹.武汉理工大学 2013
[9]高聚物PDMS超声改性的实验研究[D]. 付其达.大连理工大学 2012
[10]超声场作用下液/固界面润湿及钎料填缝行为研究[D]. 耿园月.北京工业大学 2012
本文编号：3593927
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211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】：
研究技术路线
发出能够产生 20KHz 及低于 20KHz 声波的超备可以发生的主要频率有 15KHz，20KHz，280KHz，100KHz 等。超声波分为低强度超声强度超声波（≤0.1MHz，10-1000W/cm2）。低试物质的特性，高强度超声波可用于改变物质产品的加工、生产与制造过程[60-62]。超声处理，本文的超声振动强化碳纤维/铝材胶接属于超
及测试物质的特性，高强度超声波可用于改变物质的物用于产品的加工、生产与制造过程[60-62]。超声处理与超应用，本文的超声振动强化碳纤维/铝材胶接属于超声图 2-1 超声振动工作台
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维传动轴胶接胶层应力均匀化分析[J]. 王晓光,任庆,张锦光. 玻璃钢/复合材料. 2017(04)
[2]碳纤维增强复合材料汽车保险杠的轻量化设计[J]. 王庆,卢家海,刘钊,朱平. 上海交通大学学报. 2017(02)
[3]面向汽车轻量化应用的碳纤维复合材料关键技术[J]. 宋燕利,杨龙,郭巍,华林. 材料导报. 2016(17)
[4]动态拉伸荷载下温度对CFRP/钢板单搭接剪切接头力学性能的影响[J]. 朱德举,姚明侠,张怀安,火兴斐. 土木工程学报. 2016(08)
[5]胶接接头力学性能研究进展[J]. 王玉奇,何晓聪,曾凯. 机械强度. 2016(02)
[6]汽车底盘碳纤维后纵臂成形实验与分析[J]. 龚友坤,王韬,姚远,甘露,彭雄奇,万紫. 汽车工程. 2016(02)
[7]复合材料前防撞梁变截面多工况多目标优化设计[J]. 杨旭静,张振明,郑娟,段书用. 汽车工程. 2015(10)
[8]碳纤维管与铝合金的胶接强度试验研究[J]. 韩江义,陈力. 现代制造工程. 2014(12)
[9]热-力载荷下复合材料/金属双面胶接接头界面力学模型[J]. 苏维国,穆志韬,李旭东. 玻璃钢/复合材料. 2014(10)
[10]拉伸状态下碳纤维复合材料T型接头的断裂行为[J]. 盛仪,熊克,卞侃,熊璇,陈宏,郝银凤. 复合材料学报. 2013(06)
博士论文
[1]碳纤维复合材料连接结构的失效强度及主要影响因素分析[D]. 唐玉玲.哈尔滨工业大学 2015
[2]SiC陶瓷与Ti-6Al-4V合金超声波辅助钎焊的润湿结合机制及工艺研究[D]. 陈晓光.哈尔滨工业大学 2013
[3]RTM成型碳/环氧复合材料非平衡浸润过程与界面性能调控[D]. 马克明.大连理工大学 2011
[4]液态钎料与铝基复合材料超声润湿复合机理及其应用研究[D]. 许志武.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]基于ADINA的筒式液力减振器阻尼特性仿真研究[D]. 李超.北京理工大学 2015
[2]汽车轻量化异种材料胶接接头力学性能研究[D]. 杨晓莉.大连理工大学 2014
[3]复合材料悬架横臂的优化设计[D]. 高希.中北大学 2014
[4]碳纤维复合材料汽车引擎盖的设计和工艺研究[D]. 张强.武汉理工大学 2014
[5]FSAE赛车复合材料悬架的设计与研究[D]. 范学梅.哈尔滨工业大学 2013
[6]5083铝合金胶接工艺及接头性能研究[D]. 刘晓静.大连交通大学 2013
[7]FSAE赛车总布置、悬架设计及整车操稳性分析[D]. 周东玉.长安大学 2013
[8]连接形状对碳纤维传动轴扭转性能的影响[D]. 章莹.武汉理工大学 2013
[9]高聚物PDMS超声改性的实验研究[D]. 付其达.大连理工大学 2012
[10]超声场作用下液/固界面润湿及钎料填缝行为研究[D]. 耿园月.北京工业大学 2012
本文编号：3593927
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3593927.html
