碳纤维复合材料胶接单搭接接头的力学研究 被引量：5

1

作者 叶斐 杨世文 《汽车实用技术》 2015年第2期68-70,共3页

随着复合材料在航天技术和汽车工程的广泛应用,复合材料胶接工艺在实际工程应用中获得了举足轻重的地位,胶接工艺技术得到更加快速的发展。本文对碳纤维复合材料单搭接接头建立力学模型,加载横梁弯曲理论估算的载荷,分析胶接接头的剪应... 随着复合材料在航天技术和汽车工程的广泛应用,复合材料胶接工艺在实际工程应用中获得了举足轻重的地位,胶接工艺技术得到更加快速的发展。本文对碳纤维复合材料单搭接接头建立力学模型,加载横梁弯曲理论估算的载荷,分析胶接接头的剪应力和正应力分布情况,验证了材料屈服强度估算接头能承受的最大拉伸力的合理性。 展开更多

关键词 复合材料 胶接 单搭接头 力学模型

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损伤金属结构的复合材料胶接修补实验研究 被引量：26

2

作者 徐建新 刘艳红 +1 位作者 周煊 孙智强 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期96-99,共4页

采用复合材料补片对损伤的金属飞机结构进行胶接修理，可以经济而有效地恢复结构的承载能力和延长结构的使用寿命。通过金属材料裂纹板胶接修补前后的静强度和疲劳寿命对比试验，验证了这种修补方法的可行性和有效性。实验结果表明：裂... 采用复合材料补片对损伤的金属飞机结构进行胶接修理，可以经济而有效地恢复结构的承载能力和延长结构的使用寿命。通过金属材料裂纹板胶接修补前后的静强度和疲劳寿命对比试验，验证了这种修补方法的可行性和有效性。实验结果表明：裂纹板经复合材料补片胶接修补后，其静强度和疲劳寿命均有显著的提高，并且增加补片的宽度或者减小补片的长度，都可以提高结构的修补效果。 展开更多

关键词 复合材料补片 裂纹 静强度 疲劳寿命 胶接修补 飞机 金属结构损伤

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复合材料胶接修补飞机金属结构技术的研究进展及关键技术 被引量：11

3

作者 刘国春 谢宗蕻 苏霓 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期90-94,共5页

在修补含裂纹损伤的飞机金属结构和老龄化飞机延寿方面,复合材料胶接修补飞机金属结构是一门实用有效的技术。主要介绍了该技术的操作流程和关键技术,以及国内外该领域内近10年来在理论和实验方面的研究动态。

关键词 复合材料胶接修补 飞机金属结构 复合材料补片 关键技术

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飞机结构损伤的复合材料胶接修补技术研究进展 被引量：20

4

作者 童谷生 孙良新 刘英卫 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期20-24,29,共6页

系统归纳并分析了国内外 30年来在复合材料胶接修补研究中所取得的成果 ,以及最近 10年的最新研究动态 ,涉及损伤修补设计、有限元精确分析、智能修补等 ,并指出了研究中值得注意的问题。

关键词 胶接修补 损伤修复 复合材料 飞机结构 无损检测 智能结构

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纤维增强复合材料胶接结构疲劳特性研究进展 被引量：7

5

作者 郭霞 迟海 +2 位作者 贺俊智 刘伟丽 高峡 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期872-878,共7页

纤维增强复合材料胶接结构的疲劳特性与纤维、环氧树脂以及胶黏剂的特性紧密相关,为了开展复合材料胶接结构的疲劳性能研究,本文提出适用于复合材料胶接结构的疲劳分析方法,完成复合材料胶接结构的抗疲劳设计,从复合材料层压板、层间以... 纤维增强复合材料胶接结构的疲劳特性与纤维、环氧树脂以及胶黏剂的特性紧密相关,为了开展复合材料胶接结构的疲劳性能研究,本文提出适用于复合材料胶接结构的疲劳分析方法,完成复合材料胶接结构的抗疲劳设计,从复合材料层压板、层间以及胶接界面等研究对象的疲劳特性分析方法入手,全面综述了国内外学者在复合材料结构、金属胶接结构以及复合材料胶接结构的疲劳特性及寿命预测方法等方面的研究进展。结果表明:采用S-N曲线拟合得到寿命预测模型对复合材料胶接结构进行寿命预测是行之有效的,以此为依据开发基于物理机制的有限元寿命预测模型可以对疲劳裂纹扩展及疲劳特性进行分析,对于层间损伤和界面损伤,多采用粘聚区模型进行模拟分析,可以为复合材料胶接结构的疲劳失效分析方法的建立提供指导。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 胶接结构 疲劳特性 疲劳寿命 粘聚区模型

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复合材料与金属胶接结构的次弯曲效应研究 被引量：7

6

作者 李波 赵美英 万小朋 《航空工程进展》 2013年第2期170-174,共5页

复合材料与金属胶接单搭接的次弯曲效应引起的剥离应力,会大大降低接头的强度。采用有限元方法分析复合材料铺向角、铺层顺序及斜削对次弯曲的影响,并进一步研究分析次弯曲和胶层剥离应力、板的弯曲刚度之间的关系。结果表明:次弯曲影... 复合材料与金属胶接单搭接的次弯曲效应引起的剥离应力,会大大降低接头的强度。采用有限元方法分析复合材料铺向角、铺层顺序及斜削对次弯曲的影响,并进一步研究分析次弯曲和胶层剥离应力、板的弯曲刚度之间的关系。结果表明:次弯曲影响剥离应力的大小;弯曲刚度越大,次弯曲越小;斜削有助于减小次弯曲。 展开更多

关键词 复合材料 金属 单搭接 胶接 次弯曲

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复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究 被引量：15

7

作者 张阿盈 《航空工程进展》 2012年第2期167-173,共7页

胶接是复合材料结构主要连接方法之一,对胶接接头进行应力分析是保证复合材料安全性、耐久性的关键。在初步设计阶段,一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头,在Tsai等人的理论分析方法... 胶接是复合材料结构主要连接方法之一,对胶接接头进行应力分析是保证复合材料安全性、耐久性的关键。在初步设计阶段,一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头,在Tsai等人的理论分析方法(TOM方法)基础上,提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法,该方法考虑了被胶接件的剪切变形,认为被胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形,剪应力沿该半厚度呈线性分布。算例分析结果表明:本文方法比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果,可用于估算复合材料胶接接头剪应力分布。 展开更多

关键词 复合材料 胶接接头 双搭接 单搭接 胶层 剪应力

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复合材料补片胶接修补结构的有限元分析 被引量：15

8

作者 刘艳红 徐建新 +1 位作者 孙智强 周煊 《中国民航学院学报》 2000年第6期13-16,共4页

采用有限元分析方法，研究了裂纹板胶接复合材料补片后，裂纹尖端的应力强度因子值。结果表明增加补片的宽度和厚度，或者减小补片的长度，都可以提高结构的修补效果。

关键词 复合材料补片 金属板 胶接修补结构

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聚四氟乙烯网格状人工缺陷对复合材料胶结结构力学性能的影响

9

作者 林木烟 张婷 +1 位作者 王欢 彭华新 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期193-199,共7页

通过在胶接接头界面处插入网格状的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜作为人工缺陷,设计了5种不同PTFE缺陷网格含量(P)的复合材料胶接结构,采用工业CT和超声C扫的无损检测(NDT)手段对置入的PTFE网格进行检测,利用单搭接测试(SLJ)和Ⅰ型断裂韧性测试(... 通过在胶接接头界面处插入网格状的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜作为人工缺陷,设计了5种不同PTFE缺陷网格含量(P)的复合材料胶接结构,采用工业CT和超声C扫的无损检测(NDT)手段对置入的PTFE网格进行检测,利用单搭接测试(SLJ)和Ⅰ型断裂韧性测试(DCB)进行力学性能表征。相比于超声C扫,工业CT可以清晰检测出置入的PTFE网格。SLJ结果表明,当P值低于10%时,胶接接头的剪切强度从13.85 MPa增加到15.15 MPa;当P值超过10%时,剪切强度随缺陷值增加而下降。SLJ胶接接头破坏形貌表明,随缺陷值的增加,失效模式从内聚失效转向混合失效,最后变成界面失效。DCB结果表明,G_(IC)随缺陷值增加呈现先升后降趋势,裂纹扩展状态从近稳定连续转向“粘-滑”的不稳定扩展。 展开更多

关键词 胶接结构 PTFE网格 单搭接剪切 Ⅰ型断裂韧性

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基于几何优化的复合材料胶接接头强度改进的研究进展

10

作者 徐喻琼 钟紫珊 郑黔松 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期252-260,共9页

随着轻量化结构需求的不断增长,复合材料在航空、船舶、汽车、建筑、体育器材等领域中的应用越来越广泛。复合材料的连接方式主要有机械连接和胶接连接两种,而胶接连接作为一种高效、可靠的连接方式,在复合材料的连接中尤为重要,是不可... 随着轻量化结构需求的不断增长,复合材料在航空、船舶、汽车、建筑、体育器材等领域中的应用越来越广泛。复合材料的连接方式主要有机械连接和胶接连接两种,而胶接连接作为一种高效、可靠的连接方式,在复合材料的连接中尤为重要,是不可或缺的一部分。胶接接头在高承载结构中的广泛应用,增长了对其强度更高、寿命更长、成本更低的需求。本综述通过回顾提高复合材料胶接接头强度的研究进展,讨论并比较现有复合材料胶接结构的几何优化方法,综合分析各几何因素对胶接接头强度的影响,分类列举了不同胶接接头的整体和局部结构设计优化技术,分析了各优化技术改变接头受力方式和应力分布,降低胶接结构中的应力集中程度,进而提高胶接接头的强度的作用和机制。最后,对这些几何方法的突出特点以及局限性进行总结,以提高胶接接头连接效率,拓展胶接接头应用领域,推动复合材料连接技术的发展。 展开更多

关键词 复合材料 胶接接头 结构几何优化 胶接强度

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复合材料单搭接头的剪切强度对比实验研究 被引量：5

11

作者 陈列 熊峻江 程泽林 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期31-35,共5页

在常温和湿热高温的环境下,分别进行了三种不同的成型工艺(RTM、引入缝纫的RTM和胶接)制备的单搭接头的剪切强度实验,研究了成型工艺对单搭接头的剪切强度的影响,并根据实验现象分析了单搭接头的剪切破坏机理。实验结果表明:引入缝纫的... 在常温和湿热高温的环境下,分别进行了三种不同的成型工艺(RTM、引入缝纫的RTM和胶接)制备的单搭接头的剪切强度实验,研究了成型工艺对单搭接头的剪切强度的影响,并根据实验现象分析了单搭接头的剪切破坏机理。实验结果表明:引入缝纫的RTM成型试样的剪切强度性能最高,而胶接成型试样的剪切强度最低;环境温度对RTM和引入缝纫RTM成型试样的剪切强度影响不大,而对胶接成型试样的剪切强度有较大影响。 展开更多

关键词 复合材料 树脂转移模塑(RTM) 缝纫 胶接 单搭接头 剪切强度

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复合材料单搭胶接接头静力与疲劳裂纹扩展研究 被引量：4

12

作者 拓宏亮 吴涛 +1 位作者 卢智先 马晓平 《航空工程进展》 CSCD 2022年第4期91-100,共10页

胶层裂纹是复合材料胶接接头的常见损伤形式之一,严重影响复合材料结构的完整性。以胶接结构中常见的复合材料单搭胶接接头为研究对象,建立其三维数值模型,采用双线性内聚力本构关系表征静态裂纹扩展,并将静态模型扩展至疲劳裂纹扩展模... 胶层裂纹是复合材料胶接接头的常见损伤形式之一,严重影响复合材料结构的完整性。以胶接结构中常见的复合材料单搭胶接接头为研究对象,建立其三维数值模型,采用双线性内聚力本构关系表征静态裂纹扩展,并将静态模型扩展至疲劳裂纹扩展模型;结合静力与疲劳试验,对单搭胶接接头的应力应变分布规律、裂纹扩展与破坏机理展开研究。结果表明:单搭胶接接头在静力和疲劳载荷下,由于偏心拉伸应变呈非线性变化,搭接区域两端由于应力集中首先出现裂纹,由两端向中央区域扩展并迅速贯穿整个搭接区域,静力失效模式为内聚破坏,疲劳断面为界面脱胶。 展开更多

关键词 复合材料 单搭胶接接头 裂纹扩展 静态 疲劳

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CFRP-铝合金单搭接胶接接头拉伸剪切性能及疲劳失效模式分析

13

作者 张瑶 阳玉球 高聪 《纺织科学与工程学报》 CAS 2024年第4期65-72,共8页

在汽车生产过程中,为减少应力集中或提升结构刚度,很多零部件采用胶接方式进行连接,但胶接结构容易出现损伤积累,使连接部分出现整体破坏现象,研究胶接接头的疲劳性能对保证汽车零部件的长时间服役性能具有重要意义。设计胶接厚度为0.5... 在汽车生产过程中,为减少应力集中或提升结构刚度,很多零部件采用胶接方式进行连接,但胶接结构容易出现损伤积累,使连接部分出现整体破坏现象,研究胶接接头的疲劳性能对保证汽车零部件的长时间服役性能具有重要意义。设计胶接厚度为0.5 mm、1.5 mm和2.5 mm以及搭接长度为12.5 mm和25 mm的碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-铝合金单搭接胶接接头,进行准静态拉伸和疲劳实验。基于疲劳实验结果和双参数Weibull分布,对接头的应力-寿命(S-N)曲线进行拟合,分析其破坏模式及破坏形貌,揭示CFRP-铝合金单搭接接头在疲劳载荷下的失效模式和破坏机制。研究发现,接头的静态拉伸结果对胶接厚度变化不敏感,对搭接长度变化较为敏感;搭接长度从12.5 mm变化至25 mm时,接头的疲劳极限载荷从555.14 N变为1446.10 N,疲劳极限载荷随着搭接长度变化效果明显;随着胶接厚度变化,失效模式由内聚失效转化成界面失效,随着搭接长度变化,失效模式由胶层内聚失效转化成混合失效。 展开更多

关键词 CFRP 单搭接 胶接 疲劳性能 失效模式

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蜂窝夹层结构复合材料胶接共固化工艺技术研究 被引量：17

14

作者 梁春生 邱启艳 +1 位作者 陈静 陈海峰 《航空制造技术》 北大核心 2014年第15期86-89,共4页

针对蜂窝夹层结构的胶接共固化工艺,以T300/BA9913复合材料为面板,以Nomex蜂窝芯为夹层材料,采用热压罐法研究了不同规格的蜂窝夹芯对外观和面板内部缺陷的影响,有利于扩大采用胶接共固化工艺的蜂窝夹层结构复合材料壁板在航空产品中的... 针对蜂窝夹层结构的胶接共固化工艺,以T300/BA9913复合材料为面板,以Nomex蜂窝芯为夹层材料,采用热压罐法研究了不同规格的蜂窝夹芯对外观和面板内部缺陷的影响,有利于扩大采用胶接共固化工艺的蜂窝夹层结构复合材料壁板在航空产品中的应用。 展开更多

关键词 蜂窝夹层结构 复合材料 胶接共固化

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复合材料补片胶接修补研究进展 被引量：21

15

作者 梁重云 曾竟成 +2 位作者 肖加余 杨孚标 杜刚 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期7-11,共5页

介绍了复合材料补片胶接修补的优越性及关键技术。详细论述了复合材料补片胶接修补的设计分析以及修补的无损检测和试验验证。追踪报道了补片胶接修补的研究方法。

关键词 复合材料补片 胶粘剂 胶接修补 热膨胀系数 应力集中 飞机结构

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金属-复合材料胶接结构老化脱黏行为研究进展

16

作者 夏开心 龚愉 +4 位作者 单泽宇 亓新新 黄伟 王启兴 赵丽滨 《装备环境工程》 CAS 2023年第10期8-21,共14页

从加速老化试验方法、胶接结构老化规律研究以及界面脱黏数值模拟3个方面回顾了过去对于胶接结构老化脱黏行为的相关研究。重点介绍了模拟老化的各类人工加速试验方法,常用的针对老化加速试验的寿命评估模型,以及胶接结构老化后材料性... 从加速老化试验方法、胶接结构老化规律研究以及界面脱黏数值模拟3个方面回顾了过去对于胶接结构老化脱黏行为的相关研究。重点介绍了模拟老化的各类人工加速试验方法,常用的针对老化加速试验的寿命评估模型,以及胶接结构老化后材料性能退化的规律研究。还介绍了采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)、内聚力模型(CZM)以及渐近损伤方法(PDM)模拟结构脱黏行为的研究现状。最后,对胶接结构老化脱黏行为的研究进行了总结与展望。 展开更多

关键词 复合材料 胶黏剂 胶接结构 老化脱黏 贮存延寿 性能退化

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复合材料胶接结构外场的无损检测方法 被引量：1

17

作者 Andre Lamarre 胡孝才(翻译) 谢凯文 《航空制造技术》 2010年第6期66-67,共2页

可靠的胶接质量对于在役的复合材料整体化结构是很关键的。因此,在维修期,已经发展了一些无损检测方法来评估胶接质量。本文回顾了最近发展的几种提高检测可靠性的方法。

关键词 无损检测方法 胶接结构 复合材料 胶接质量 检测可靠性

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复合材料胶接接头分析研究 被引量：17

18

作者 赵伶丰 白光明 《航天器环境工程》 2007年第6期393-396,7,共5页

文章阐述了复合材料胶接接头的力学特性;针对单搭接管接头进行了有限元建模;在线弹性分析的基础上,考虑胶层弹塑性特性而进行了非线性分析,得出接头的位移场和各部分的3D应力场;通过初步试验,验证了分析的正确性。分析结果对复合材料胶... 文章阐述了复合材料胶接接头的力学特性;针对单搭接管接头进行了有限元建模;在线弹性分析的基础上,考虑胶层弹塑性特性而进行了非线性分析,得出接头的位移场和各部分的3D应力场;通过初步试验,验证了分析的正确性。分析结果对复合材料胶接接头强度校核及设计改进有指导作用。 展开更多

关键词 层合复合材料 胶接接头 单搭接 有限元分析 弹塑性

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含分层损伤复合材料层合板胶接振动特性影响 被引量：3

19

作者 洪明 陈浩然 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期24-27,共4页

通过对含不同大小层间分层层合板结构分析,讨论由胶接所产生的拉伸和剪切刚度对含层间分层损伤复合材料层合板振动特性的影响.基于修补分层损伤结构变形特点,将含损层合板的基板、上子板和下子板采用Mindlin板单元离散,而损伤区修复效... 通过对含不同大小层间分层层合板结构分析,讨论由胶接所产生的拉伸和剪切刚度对含层间分层损伤复合材料层合板振动特性的影响.基于修补分层损伤结构变形特点,将含损层合板的基板、上子板和下子板采用Mindlin板单元离散,而损伤区修复效应以胶接单元模拟,建立相应的有限元分析模型和计算方法.通过对含损层合板的振动分析,验证采用的修复分层损伤胶接单元的正确性;依据拉伸和剪切胶接刚度对含损层合板固有频率的分别影响与综合影响,得到对分层损伤复合材料层合板修补的指导性原则. 展开更多

关键词 分层损伤 复合材料层合板 振动特性 胶接单元 修复效应 力学性能 结构振动

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复合材料胶结修补缺损金属结构的力学性能研究 被引量：1

20

作者 白江波 熊峻江 李绍春 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期359-362,共4页

进行了未修补与复合材料胶结修补的含穿透性裂纹金属试样的力学性能实验,测定了失效载荷,并分析了失效机理;采用实体层单元模拟复合材料补片和胶层,建立了复合材料胶接修补缺损金属结构的三维有限元分析模型,数值模拟了两种试样的载荷-... 进行了未修补与复合材料胶结修补的含穿透性裂纹金属试样的力学性能实验,测定了失效载荷,并分析了失效机理;采用实体层单元模拟复合材料补片和胶层,建立了复合材料胶接修补缺损金属结构的三维有限元分析模型,数值模拟了两种试样的载荷-位移曲线和应力分布,预测了破坏位置,与实验现象吻合良好。研究发现,与未修补的试样相比,经复合材料修补后的缺损结构承载能力得到明显提高。 展开更多

关键词 复合材料 胶接修补 缺损结构 数值模拟

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