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原文传递汽车用钢板铝板胶接性能研究

论文题名：	汽车用钢板铝板胶接性能研究
关键词：	胶接性能;单搭接头;应力分布;有限元法;钢板;铝板
摘要：	减轻车重的材料可分为两大类，一类是铝合金等轻质材料，另一类是高强度钢等高强材料。铝等轻质材料的价格比钢材高，因此使用两种材料的搭配可以达到质量和造价的优化。然而，由于钢铝的力学性能和热力学性能差异很大，钢铝难以进行焊接；又因为钢铝电势不同，机械连接时，铝作为钢的阳极会很快被腐蚀；因此，如何解决不同材料的连接问题和腐蚀问题，是扩大铝等轻质材料和高强度钢等高强材料在汽车上应用的重要课题。本文采用胶接结构来解决钢铝的连接问题。胶接结构可以连接性能差异较大的材料，可以通过胶粘剂将电势相对的材料电绝缘性的分开，而且质量轻、强度高，疲劳性能好。研究钢板铝板的胶接性能，对于拓展车身材料的应用范围有一定的参考价值。本文以DP600高强度钢板、普通钢板和2A12铝板以及结构胶粘剂A为研究对象，采用了力学解析、试验和有限元模拟相结合的方法，对钢板和铝板之间的胶接性能进行了研究。首先，对单搭接头进行力学建模，提出工艺相关函数，用被粘材料的屈服强度估算接头能承受的最大拉伸力。接下来，按照横梁弯曲理论计算加载此估算力时，同种材料胶接接头和不同材料胶接接头处胶层的正应力和剪应力分布情况，证明用材料的屈服强度估算接头能承受的最大拉伸力的合理性。其次，用试验找出符合力学模型的胶接固化工艺条件，并用试验验证用被粘材料的屈服强度估算接头能承受的最大拉伸力的合理性。再次，使用ABAQUS有限元软件分析刚度不平衡胶接接头，在胶层厚度不同的情况下，胶层的应力分布情况，对前面的解析计算进行对比和验证。最后，对汽车用钢板和铝板的胶接性能中需要进一步研究的工作提出了展望。
作者：	王玲
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
学位年度：	2007
正文语种：	中文