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湿热环境对胶粘剂吸水性及其胶接性能的影响研究
| 论文题名： | 湿热环境对胶粘剂吸水性及其胶接性能的影响研究 |
| 关键词： | 汽车车身生产;胶接技术;胶粘剂;湿热环境 |
| 摘要： | 在现代汽车车身生产中，胶接技术得到了日益广泛的应用。它能够简化工艺、提高产品质量，具有其他连接方法所难以企及的优点。但由于胶粘剂材料的自身特性，其性能很容易受环境因素的影响，如环境的湿度、热度等。目前国内外针对环境因素对胶粘剂性能以及胶接接头强度的影响研究主要集中在固化后胶粘剂材料的湿热老化问题上。然而在实际的胶接工艺过程中，由于各种原因可能造成胶粘剂在固化之前已经吸入了空气中的水分，导致在固化后胶粘剂内部出现了许多微观气孔，使整个胶接接头的承载能力下降。有关固化前环境因素对胶粘剂吸水性能及胶接接头强度影响的文献尚未见报道。本文针对汽车车身用改性环氧树脂胶粘剂，研究湿热环境对其固化前吸水性能及其胶接接头强度的影响，对实际的胶接生产工艺，具有一定的指导意义。 首先，本文以质量传递理论中的传质模型为基础，结合文献中的经验公式，借助胶粘剂吸水率实验，以Origin等软件作为辅助，建立了胶粘剂的吸水模型，得出了胶粘剂吸水率与湿热温度、湿热时间及相对湿度之间的关系式，并进行了模型计算和实验验证，找出了胶粘剂固化前的湿热环境对其吸水性的影响规律。 随后，本文对胶粘剂在高温高湿的条件下，接头强度随时间的变化规律进行了实验研究，借助扫描电子显微镜和能谱仪对接头断面进行分析，找出了水分对接头强度影响的微观机制，并结合湿热条件对吸水率的影响规律，得出吸水率与胶接强度的关系；接着本文又结合实际胶接工艺中的不同环境条件和不同固化参数，研究其对胶接接头强度的影响规律，并对实验结果进行了多因素方差分析，得出了在胶粘剂固化程度不同的情况下，湿热环境对接头强度的影响是不同的。 另外，本文还通过有限元方法模拟了胶粘剂吸水后形成的内部缺陷，并研究缺陷对胶层应力分布的影响，得出了缺陷的大小，数量与胶层内应力分布的关系。 最后总结全文并对进一步的工作进行了展望。 |
| 作者： | 严志云 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 孔庆华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学机械工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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