隨著能源過(guò)度消耗和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻,以輕質(zhì)材料為應(yīng)用基礎(chǔ)的汽車(chē)、飛機(jī)等結(jié)構(gòu)輕量化成為研究主流。在結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域,連接是一種必不可少的傳遞力和運(yùn)動(dòng)的方式,主要包括機(jī)械連接、焊接和膠接。金屬與非金屬之間的連接往往采用機(jī)械連接和膠接。本文以鈦合金和CFRP單搭接接頭為研究對(duì)象,分別對(duì)機(jī)械連接、膠接和混合連接三種連接方式進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:（1）對(duì)粘接工藝中的膠接壓力、膠層厚度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,選擇膠層厚度在0.1mm⁰.3mm范圍內(nèi)變化,當(dāng)膠層厚度為0.2mm時(shí),接頭強(qiáng)度最佳為11123.6N。選擇膠接壓力在1000N²500N范圍內(nèi)變化,當(dāng)膠接壓力為2000N時(shí),接頭強(qiáng)度最佳為9135.7N。（2）利用ABAQUS軟件對(duì)膠接、鉚接和混合連接進(jìn)行有限元模擬,以分析搭接接頭的失效過(guò)程,并進(jìn)行對(duì)比。在拉伸過(guò)程中,膠接結(jié)構(gòu)的膠層端部先失效,隨后裂紋向中間擴(kuò)展,直至膠粘劑完全失效;機(jī)械連接主要是鉚釘桿中間部位承擔(dān)載荷,平行于拉伸方向的雙釘鉚接結(jié)構(gòu)存在兩鉚釘承載不均勻現(xiàn)象,靠近拉伸方向的鉚釘承載較大;混合連接時(shí),膠層先承擔(dān)載荷,隨后向鉚釘轉(zhuǎn)移... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

壓鉚變形過(guò)程

剝離強(qiáng)度隨著鉚釘直徑、排距和列距的增大而增大。因此選擇恰當(dāng)?shù)某叽缈梢蕴岣咩T接接頭的力學(xué)性能。圖1.2 鉚接接頭尺寸[23]Fig.1.2 Size of rivet joint

這些變化如何影響聚合物復(fù)合材料-鈦膠接接頭的粘合了不同搭接長(zhǎng)度對(duì)復(fù)合材料單搭接接頭的拉伸性能和搭接長(zhǎng)度在 5~45mm 范圍變化時(shí)，接頭的破壞載荷隨接長(zhǎng)度對(duì)接頭剝離應(yīng)力的影響較小。劉昌發(fā)[31]等建立了長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)力分布的影響做了詳細(xì)分析，認(rèn)為膠接接頭線性增加如圖 1.3 所示。Gültekin[32]等通過(guò)有限元模擬長(zhǎng)度和寬度對(duì)單搭接接頭剪切強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究 和 25mm 范圍內(nèi)，與增加搭接長(zhǎng)度相比，增加搭接寬且接頭的破壞載荷值隨著粘合面積從矩形變?yōu)榉叫蔚幕暮穸群驼辰咏嵌葘?duì)接頭強(qiáng)度的影響，分析發(fā)現(xiàn)基度也減��；抗拉強(qiáng)度隨著粘接角度的增大而增大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]膠接接頭濕熱環(huán)境耐久性試驗(yàn)與建模研究[D]. 韓嘯.大連理工大學(xué) 2014
[2]復(fù)合材料膠接及異材焊接界面形變與斷裂的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 呂建剛.清華大學(xué) 1994

碩士論文
[1]基于超聲振動(dòng)輔助的鈦合金鉚釘鉚接技術(shù)研究[D]. 黃志祥.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]連接方式對(duì)CFRP層合板接頭拉伸失效行為的影響[D]. 馮萬(wàn)喜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



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