環(huán)境對(duì)汽車用鋼板膠接接頭力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、在實(shí)際生產(chǎn)中膠粘劑受環(huán)境因素的影響較大,如環(huán)境的濕度,膠粘劑容易吸收環(huán)境中的水分,在固化過(guò)程中水分汽化形成了大量的孔穴。孔穴的存在勢(shì)必減小接頭的有效搭接面積和引起應(yīng)力集中,導(dǎo)致膠接接頭承載能力的下降。環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑中的有機(jī)大分子在固化過(guò)程中的揮發(fā)和膠粘劑在固化過(guò)程中的熱脹冷縮將導(dǎo)致膠接接頭中形成大量不規(guī)則的孔穴。這些孔穴被視為缺陷,應(yīng)予以控制。因此,研究孔穴對(duì)膠接接頭強(qiáng)度和應(yīng)力分布的影響,對(duì)膠接工藝在汽車工業(yè)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。

2、而在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中,合理的設(shè)計(jì)膠接工藝尺寸參數(shù),研究孔洞和間隙對(duì)膠接接頭力學(xué)性能的影響規(guī)律,對(duì)提高膠粘劑的利用效率和降低成本有實(shí)際意義。 本文以鍍鋅高強(qiáng)度鋼板和環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑為研究對(duì)象,采用有限元數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)含間隙和孔洞的膠接接頭力學(xué)性能和應(yīng)力分布進(jìn)行了研究。首先,分析了含孔穴膠接接頭的斷裂面,提取了三類模型：含橫向間隙膠接接頭模型、含縱向間隙膠接接頭模型和含孔洞膠接接頭模型。研究間隙和孔洞的大小、位置和

3、數(shù)量對(duì)膠接接頭力學(xué)性能的影響。其次,運(yùn)用ANSYS有限元軟件分別建立了含橫向間隙、縱向間隙和孔洞膠接接頭的有限元模型,分別數(shù)值模擬了間隙和孔洞的大小、位置和數(shù)量對(duì)膠層界面上剝離應(yīng)力和剪切應(yīng)力分布的影響規(guī)律。再次,試驗(yàn)分析了橫向間隙、縱向間隙和孔洞對(duì)膠接接頭強(qiáng)度的影響以及其規(guī)律性,驗(yàn)證了有限元仿真的合理性。最后,通過(guò)試驗(yàn)研究了環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的吸水性與膠接接頭空隙率的關(guān)系,總結(jié)了多孔洞膠接接頭空隙率與膠接接頭強(qiáng)度的關(guān)系。對(duì)環(huán)境影響膠接接頭力