單搭接金屬膠接接頭的強(qiáng)度及應(yīng)力分布研究.pdf

1、本文首先綜述了近二十年來(lái)金屬膠接的發(fā)展概況和研究進(jìn)展，總結(jié)了金屬膠接接頭制備工藝對(duì)接頭性能的影響；簡(jiǎn)述了膠接結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力起因、測(cè)試方法及其內(nèi)應(yīng)力的研究進(jìn)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(shì)。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(cè)法監(jiān)測(cè)了近似恒溫下環(huán)氧樹(shù)脂膠的固化應(yīng)變，測(cè)試了不同固化時(shí)間時(shí)接頭的強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)固化應(yīng)變和搭接強(qiáng)度有較好的一致性。根據(jù)固化應(yīng)變計(jì)算了樹(shù)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(duì)膠接強(qiáng)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(qiáng)度和減少應(yīng)力峰值，實(shí)際強(qiáng)度最大能提高71％；影響強(qiáng)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(xiàn)的過(guò)渡方式。 首次研究了金屬填充膠瘤的幾何位置對(duì)接頭強(qiáng)度和應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：與搭接區(qū)域膠層厚度對(duì)強(qiáng)度和應(yīng)力的影響相反，金屬填充膠瘤時(shí)，過(guò)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(qiáng)度大。 對(duì)不同搭接長(zhǎng)度的接頭，研究了間隙長(zhǎng)度和間隙位置對(duì)強(qiáng)度和應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：間隙位置對(duì)接頭實(shí)際剪切強(qiáng)度的影響大于間隙長(zhǎng)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(huì)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(zhǎng)度小于搭接長(zhǎng)度的一半時(shí)，膠瘤端部的峰值應(yīng)力基本相同，然后才隨間隙長(zhǎng)度的增加快速增大。當(dāng)間隙處在搭接端部時(shí)，接頭端部應(yīng)力峰