结构胶粘剂断裂特性胶层宽度和环境影响研究

发布时间：2024-04-13 11:30

　　结构胶接技术随着异种材料连接问题的出现,和轻量化概念的提出而得到了广泛的使用。传统连接方法,例如焊接以及铆接,在实际应用中都存在着各种不足:焊接会使工件表面产生缺陷;铆接会存在应力集中的现象。结构胶接技术的出现,克服了焊接和铆接等传统连接方法的局限性,因此被逐渐应用到各个领域。在结构胶接技术的实际应用中,往往会受到结构尺寸以及环境条件的限制。胶粘剂的力学性能会受到胶接结构中胶层宽度和不同环境条件的影响。长期处于湿热环境的条件下,胶粘剂会发生老化,最终使胶接结构失效。所以,为了使胶接技术更有效地应用在不同领域,需要针对不同胶层宽度和复杂环境条件对胶粘剂力学性能的影响进行研究。基于上述原因,本文主要研究内容包括:1、对宽度为5 mm、6 mm、25 mm的双悬臂梁(Double cantilever beam)试件进行Ⅰ型加载实验,使用柔度法处理数据,获得不同宽度的试件载荷——位移曲线、R曲线和胶粘剂Ⅰ型断裂能。首先将Ⅰ型断裂能与查阅文献得到的Ⅰ型断裂能进行比较,证明实验过程的准确性。之后,进行不同宽度的DCB试件间的结果对比。最后,通过观察试件的失效表面,判断试件的具体失效方式为混合失效...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展与现状概述
        1.2.1 胶粘剂水分扩散研究
        1.2.2 温度对胶粘剂性能影响
        1.2.3 湿度对胶粘剂性能影响
        1.2.4 温度和湿度对胶粘剂性能耦合影响
        1.2.5 表面处理对胶粘剂性能影响
        1.2.6 胶接结构有限元仿真
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小结
2 胶粘剂I型断裂特性受胶层宽度影响研究
    2.1 引言
    2.2 材料参数和试件尺寸
    2.3 胶接双悬臂梁试件的制备
    2.4 I型加载实验数据处理方法
    2.5 不同宽度双悬臂梁试件Ⅰ型加载实验流程
    2.6 不同宽度双悬臂梁试件Ⅰ型加载实验结果对比与分析
    2.7 本章小结
3 胶粘剂Ⅰ型断裂特性受湿热环境影响研究
    3.1 引言
    3.2 水分扩散理论
    3.3 双悬臂梁试件胶层吸水研究
    3.4 双悬臂梁试件老化实验过程
    3.5 老化前后双悬臂梁试件Ⅰ型加载实验结果对比与分析
    3.6 本章小结
4 二维双悬臂梁模型的仿真建模分析
    4.1 引言
    4.2 内聚力模型简述
        4.2.1 双线性型牵引力——分离量法则
        4.2.2 梯型牵引力——分离量法则
        4.2.3 指数牵引力——分离量法则
    4.3 二维双悬臂梁模型的建模流程
    4.4 二维双悬臂梁模型仿真结果分析
    4.5 仿真数据处理和分析
        4.5.1 胶层宽度对胶粘剂Ⅰ型断裂能影响的仿真研究
        4.5.2 湿热环境对胶粘剂Ⅰ型断裂能影响的仿真研究
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3952970