劈裂載荷作用下金屬膠接接頭中應(yīng)力分布的數(shù)值分析.pdf

1、本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于金屬－膠層復(fù)合材料接頭力學(xué)性能數(shù)值研究及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元法并結(jié)合實(shí)驗(yàn)手段主要研究了膠接接頭承載后的力學(xué)行為，綜合考慮了幾何尺寸和物性參數(shù)對(duì)接頭強(qiáng)度和應(yīng)力分布的影響，并運(yùn)用層次分析法對(duì)膠接質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估，綜合考慮接頭形式，制造工藝，操作人員素質(zhì)等因素的影響。 文章運(yùn)用彈塑性有限元法研究了搭接長(zhǎng)度對(duì)單搭接膠接接頭工作應(yīng)力分布的影響，指出膠粘劑本身性能直接影響接頭應(yīng)力分布規(guī)律，增加搭接長(zhǎng)度能夠降

2、低搭接端部應(yīng)力集中，改善接頭力學(xué)性能。三維彈性和彈塑性有限元分析結(jié)果表明劈裂載荷作用下的膠接接頭應(yīng)力場(chǎng)是復(fù)雜的三維分布，但對(duì)接頭強(qiáng)度起主要決定作用的為正應(yīng)力，剪切應(yīng)力作用不明顯；數(shù)值分析表明膠層內(nèi)應(yīng)力分布比較復(fù)雜，應(yīng)力峰值產(chǎn)生在膠層左端；試樣寬度方向上正應(yīng)力呈中間高兩邊低分布態(tài)勢(shì)，沿膠接長(zhǎng)度正應(yīng)力呈非線性下降趨勢(shì)，并在加載過(guò)程中接頭各點(diǎn)處應(yīng)力呈三維傳遞趨勢(shì)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬相吻合。運(yùn)用三維彈塑性有限元法分析膠層厚度，彈性模量和泊松比對(duì)

3、劈裂接頭應(yīng)力分布的影響；結(jié)果表明膠層厚度增大，則膠層中各向正應(yīng)力峰值降低，應(yīng)力集中程度減弱，同時(shí)剪切應(yīng)力卻有所回升；在不引起較大膠層缺陷條件下采用較厚膠層對(duì)提高劈裂接頭強(qiáng)度有利，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值分析相吻合；膠粘劑彈?；虿此杀仍礁?，膠層內(nèi)應(yīng)力分布重心向左端移動(dòng)，左端應(yīng)力集中加強(qiáng)，峰值應(yīng)力上升，但是泊松比對(duì)膠層最大主應(yīng)力峰值的影響不如彈性模量的影響明顯；同時(shí)考察了被粘物彈性模量和泊松比對(duì)劈裂接頭應(yīng)力分布的影響，總體上來(lái)說(shuō)，被粘物彈模上升膠層應(yīng)