單搭接金屬膠接接頭的強度及應(yīng)力分布研究.pdf

1、本文首先綜述了近二十年來金屬膠接的發(fā)展概況和研究進展，總結(jié)了金屬膠接接頭制備工藝對接頭性能的影響；簡述了膠接結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力起因、測試方法及其內(nèi)應(yīng)力的研究進展；總結(jié)了金屬膠接消除和減少內(nèi)應(yīng)力的措施及金屬膠接的發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究目的和意義。 利用應(yīng)變片電測法監(jiān)測了近似恒溫下環(huán)氧樹脂膠的固化應(yīng)變，測試了不同固化時間時接頭的強度，發(fā)現(xiàn)固化應(yīng)變和搭接強度有較好的一致性。根據(jù)固化應(yīng)變計算了樹脂固化收縮內(nèi)應(yīng)力，結(jié)果表明：距離金屬

2、界面越近，收縮內(nèi)應(yīng)力越大,在金屬基體界面最大。 首次研究了金屬填充膠瘤的形狀、幾何尺寸對膠接強度和應(yīng)力的影響。結(jié)果表明： 金屬填充膠瘤能大大提高強度和減少應(yīng)力峰值，實際強度最大能提高71％；影響強度和應(yīng)力的主要因素是膠瘤在被粘物上的接觸面積和膠瘤的高度，而不是膠瘤曲線的過渡方式。 首次研究了金屬填充膠瘤的幾何位置對接頭強度和應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：與搭接區(qū)域膠層厚度對強度和應(yīng)力的影響相反，金屬填充膠瘤時，過渡膠層不

3、管是在垂直膠縫的y 向還是平行于膠縫的x 向，膠層越薄應(yīng)力集中程度小強度大。 對不同搭接長度的接頭，研究了間隙長度和間隙位置對強度和應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：間隙位置對接頭實際剪切強度的影響大于間隙長度的影響。膠層中部是低應(yīng)力區(qū)，中部間隙的存在雖然會產(chǎn)生應(yīng)力突變和應(yīng)力集中，但幅值仍然小于接頭端部的應(yīng)力峰值，當(dāng)間隙長度小于搭接長度的一半時，膠瘤端部的峰值應(yīng)力基本相同，然后才隨間隙長度的增加快速增大。當(dāng)間隙處在搭接端部時，接頭端部應(yīng)力峰