膠接是復合材料結構主要連接方法之一，在初步設計階段，一般采用解析方法對膠接接頭進行應力分析及參數(shù)研究。本文針對復合材料雙搭接和單搭接膠接接頭，在tsai等人的理論分析方法（tom方法）基礎上，提出了一種改進的搭接接頭剪應力分析方法，認為膠接件只有在靠近膠層的半個厚度上產(chǎn)生剪切變形，剪應力沿這個半厚度呈線性分布。分析結果比現(xiàn)有的分析方法更接近于有限元模擬結果。本文的方法可用于復合材料膠接接頭參數(shù)優(yōu)化設計。

膠接是復合材料結構主要連接方法之一,對膠接接頭進行應力分析是保證復合材料安全性、耐久性的關鍵。在初步設計階段,一般采用解析方法對膠接接頭進行應力分析及參數(shù)研究。針對復合材料雙搭接和單搭接膠接接頭,在tsai等人的理論分析方法(tom方法)基礎上,提出了一種改進的搭接接頭剪應力分析方法,該方法考慮了被膠接件的剪切變形,認為被膠接件只有在靠近膠層的半個厚度上產(chǎn)生剪切變形,剪應力沿該半厚度呈線性分布。算例分析結果表明:本文方法比現(xiàn)有的分析方法更接近于有限元模擬結果,可用于估算復合材料膠接接頭剪應力分布。

隨著復合材料在航天技術和汽車工程的廣泛應用,復合材料膠接工藝在實際工程應用中獲得了舉足輕重的地位,膠接工藝技術得到更加快速的發(fā)展。本文對碳纖維復合材料單搭接接頭建立力學模型,加載橫梁彎曲理論估算的載荷,分析膠接接頭的剪應力和正應力分布情況,驗證了材料屈服強度估算接頭能承受的最大拉伸力的合理性。

采用聲發(fā)射技術對單向拉伸載荷作用下復合材料單搭接膠接頭的剪切破壞試驗進行實時監(jiān)測的方法,研究搭接長度對單搭接膠接頭損傷破壞的影響規(guī)律及其相應的聲發(fā)射響應特征。結果表明,隨搭接長度的增加,引起單搭接膠接頭的受力不均勻性增加,損傷易發(fā)生在膠層邊緣應力集中區(qū)域,膠接頭承載能力不斷上升的同時,平均剪切應力逐漸降低;膠層邊緣應力集中更明顯,從而出現(xiàn)較多的聲發(fā)射信號,且幅度在60~80db的聲發(fā)射信號明顯增多,聲發(fā)射撞擊累積數(shù)有上升趨勢。聲發(fā)射相對能量、幅度分布等聲發(fā)射信號與膠層的損傷破壞過程相對應。

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利用有限元方法對某型號復合材料易碎蓋連接結構中的雙面搭接膠接接頭的受力狀況進行了數(shù)值模擬。討論了在溫度變化時,由于組成接頭的各種材料熱膨脹系數(shù)不同造成的熱應力對接頭力學性能的影響。分析過程中,將總體分析所得節(jié)點位移結果作為載荷施加在局部模型上,計算得到接頭局部應力分布情況,結合最大應力準則與蔡-吳準則判斷材料的破壞情況。所得結果可用于預測結構件高溫時的力學性能,同時對接頭參數(shù)的優(yōu)化設計起指導作用。

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?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 修稿日期:1998206208;修訂日期:1998207204 基金項目:航空科學基金、博士后基金資助項目 　　文章編號:100026893(1999)0420381203 技術簡訊 復合材料補片膠接修理技術的研究進展 徐建新 (中國民用航空學院機電系,天津　300300) advancesinthedevelopmentofbonded repairswithcompositepatches xujian2xin (dept.ofmecha.andelect.engin.,chine

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研究了不同的膠接工藝對于復合材料膠接性能的影響。對于已經(jīng)固化的復合材料,對比了使用sy-d15表面處理劑前后膠接性能的變化。結果表明:sy-d15表面處理劑不僅能夠顯著提高膠接試樣的剪切強度,而且對于提高復合材料膠接體系的剝離性能也有明顯的作用。復合材料的樹脂基體對膠接性能具有顯著的影響,增韌的環(huán)氧基復合材料和環(huán)氧膠黏劑之間的粘接效果最好。碳纖維預浸料和膠黏劑之間的共固化取得了極好的膠接性能。

金屬材料與復合材料

介紹了復合材料管件膠接接頭的拉脫力測試條件及結果,分析了膠粘劑材料對鋁合金接頭,以及接頭制造工藝對復合材料接頭拉脫力的影響。結果表明,國產(chǎn)j-133膠粘劑剪切強度≥20mpa,鋁合金接頭的失效形式為復合材料管件膠接區(qū)的纖維層間剝離破壞,膠粘劑破壞載荷優(yōu)于復合材料層間結合力;對于預浸料模壓成形和三維編織rtm成形的復合材料接頭,按使用狀態(tài)安裝m8鉸制孔用螺栓進行拉脫力測試時,實驗現(xiàn)象均為螺栓先發(fā)生彎曲變形,從而導致接頭開孔處同時承受拉伸和擠壓兩種載荷,最終失效載荷基本相當,且均為接頭開孔處破壞,接頭制造工藝對復合材料接頭拉脫力的影響可以忽略。所得結果可為產(chǎn)品設計和性能評估提供參考。

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對碳纖維增強樹脂基復合材料之間的膠接工藝進行了試驗研究。主要研究了復合材料膠接工藝中的前處理工藝、表層纖維鋪層方向、膠層厚度和固化工藝等因素對膠接強度的影響，成功地應用于碳纖維復合材料天線面膠接。

(cn2689035)本實用新型為一種金屬塑料復合管接頭，主要由塑料管芯、金屬螺紋層、壓緊螺母、密封圈、壓緊圈、鎖緊圈和擠壓圈構成，在塑料管芯的接頭端的表面復合了一層金屬螺紋層：管接頭與管子之間的連接方式采有無螺紋連接，其管路安裝方便，安裝過程不需要專用工具，克服了連接方式存在施工困難、速度慢、價格昂貴和需要專用工具連接等問題，大大降低了管路安裝成本。

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