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环境对汽车用钢板胶接接头力学性能影响的研究
| 论文题名： | 环境对汽车用钢板胶接接头力学性能影响的研究 |
| 关键词： | 汽车工业;镀锌高强度钢板;环氧树脂胶粘剂;胶接接头;力学性能 |
| 摘要： | 在实际生产中胶粘剂受环境因素的影响较大,如环境的湿度,胶粘剂容易吸收环境中的水分,在固化过程中水分汽化形成了大量的孔穴。孔穴的存在势必减小接头的有效搭接面积和引起应力集中,导致胶接接头承载能力的下降。环氧树脂胶粘剂中的有机大分子在固化过程中的挥发和胶粘剂在固化过程中的热胀冷缩将导致胶接接头中形成大量不规则的孔穴。这些孔穴被视为缺陷,应予以控制。因此,研究孔穴对胶接接头强度和应力分布的影响,对胶接工艺在汽车工业中的应用具有十分重要的意义。而在实际的生产应用中,合理的设计胶接工艺尺寸参数,研究孔洞和间隙对胶接接头力学性能的影响规律,对提高胶粘剂的利用效率和降低成本有实际意义。 本文以镀锌高强度钢板和环氧树脂胶粘剂为研究对象,采用有限元数值模拟和实验研究相结合的方法,对含间隙和孔洞的胶接接头力学性能和应力分布进行了研究。首先,分析了含孔穴胶接接头的断裂面,提取了三类模型：含横向间隙胶接接头模型、含纵向间隙胶接接头模型和含孔洞胶接接头模型。研究间隙和孔洞的大小、位置和数量对胶接接头力学性能的影响。其次,运用ANSYS有限元软件分别建立了含横向间隙、纵向间隙和孔洞胶接接头的有限元模型,分别数值模拟了间隙和孔洞的大小、位置和数量对胶层界面上剥离应力和剪切应力分布的影响规律。再次,试验分析了横向间隙、纵向间隙和孔洞对胶接接头强度的影响以及其规律性,验证了有限元仿真的合理性。最后,通过试验研究了环氧树脂胶粘剂的吸水性与胶接接头空隙率的关系,总结了多孔洞胶接接头空隙率与胶接接头强度的关系。对环境影响胶接接头力学性能的研究中需要进一步深入的工作提出了展望。 |
| 作者： | 陈如开 |
| 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： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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