鋼-CFRP膠接接頭疲勞損傷特性試驗研究.pdf

1、基于節(jié)能與環(huán)保的需求，近年來結(jié)構(gòu)輕量化在車輛設(shè)計領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。在車身應(yīng)用方面，使用高性能輕質(zhì)材料替代傳統(tǒng)鋼材（如CFRP）是實現(xiàn)輕量化最為有效的方法之一。短期時間內(nèi)，輕質(zhì)材料難以完全替代傳統(tǒng)車身材料，異質(zhì)材料在車身結(jié)構(gòu)中的共同應(yīng)用則會帶來一系列連接問題。與傳統(tǒng)連接方式相比，膠接技術(shù)質(zhì)量輕、應(yīng)力分布均勻、密封性好、抗疲勞強(qiáng)，在異質(zhì)材料連接方面具有較大優(yōu)勢。
　　相對于傳統(tǒng)連接方式，膠接接頭服役性能研究較為有限，因此制約了其在汽車

2、制造領(lǐng)域的應(yīng)用。車輛在服役過程中，異質(zhì)材料連接部位由于長期受到地面動態(tài)載荷的激勵而可能發(fā)生破壞，而對關(guān)鍵部位疲勞壽命的準(zhǔn)確預(yù)測能夠保證車身達(dá)到輕量化的同時滿足車身疲勞性能的要求。目前對于金屬膠接接頭疲勞的試驗研究與數(shù)值仿真都較為完善，然而仍然缺乏對復(fù)合材料-金屬膠接接頭疲勞服役性能方面的研究。
　　本文以復(fù)合材料基礎(chǔ)力學(xué)性能與鋼-CFRP膠接接頭在恒幅載荷下疲勞損傷特性為研究對象，主要開展了以下幾個方面工作:
　　(1)使用

3、試驗方法與理論模型分別對某型復(fù)合材料與接頭基底CFRP材料宏觀力學(xué)性能進(jìn)行了研究。通過制造相應(yīng)夾具，對某型復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)基礎(chǔ)力學(xué)性能測試，得到了該復(fù)合材料準(zhǔn)靜態(tài)拉伸、剪切以及壓縮力學(xué)性能參數(shù);使用復(fù)合材料宏觀力學(xué)模型與Halpin/Tsai模型分別獲取了接頭基底CFRP材料基礎(chǔ)力學(xué)性能參數(shù)，同時基于兩種不同材料參數(shù)值在ABAQUS(@)CAE中建立了CFRP準(zhǔn)靜態(tài)拉伸有限元模型，通過與試件拉伸試驗結(jié)果對比選取較為接近的仿真