發(fā)布時間：2017-08-27 21:07

  本文關(guān)鍵詞：膠粘疲勞裂紋擴展特性研究

  更多相關(guān)文章： 直流電位法 膠粘疲勞 裂紋擴展 Paris公式

【摘要】：隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,汽車產(chǎn)業(yè)對技術(shù)的革新提出越來越多的要求,汽車的輕量化日益成為技術(shù)革新的重點。輕量化對車用金屬的材料,結(jié)構(gòu)以及零部件的連接方式提出了更高的要求。由于膠粘連接區(qū)別于傳統(tǒng)的焊接,鉚接以及螺栓連接的優(yōu)異的疲勞特性,目前膠粘連接在汽車上的使用逐漸廣泛起來。粘接件的連接均勻,應力集中小,使用壽命長。膠接可以實現(xiàn)同種材料的連接,也可以實現(xiàn)異種材料的連接,例如金屬與金屬,金屬與非金屬之間,適用范圍更加廣泛。為了探究膠粘連接的疲勞特性,本文開展了以下的工作:(1)提出了一種新型對接膠粘連接裂紋擴展信息測試的實驗方法。該方法采用了直流電位法,相對于傳統(tǒng)的顯微觀察法,能夠觀測來自試樣內(nèi)部的裂紋情況。該方法利用電位變化與裂紋擴展信息之間的關(guān)系來測量裂紋擴展數(shù)據(jù)。(2)基于直流電位法搭建膠粘疲勞裂紋擴展試驗平臺。試驗系統(tǒng)整體包括萬能試驗疲勞機,試樣的專用夾具、直流電壓源、分流電阻箱、NI數(shù)據(jù)采集設備等其他試驗附件�？紤]到實驗環(huán)境的絕緣性,本文在夾具與疲勞機的連接部分增加了一段絕緣連接件。在以上實驗設備準備完全后,本文進行膠粘連接的疲勞裂紋擴展試驗。(3)根據(jù)實驗結(jié)果對試樣的疲勞特性和裂紋擴展特性進行分析。試驗得到了試樣兩端電壓變化曲線以及加載過程中的力位移曲線。針對力位移曲線本文分析其疲勞遲滯回線的性質(zhì);針對電壓曲線,本文利用推導的裂紋電壓轉(zhuǎn)換公式獲得其裂紋長度的變化曲線,觀察其裂紋長度變化的特點。(4)根據(jù)裂紋長度的變化曲線建立膠粘疲勞裂紋擴展模型。本文利用Paris模型來表達,Paris公式一般用于表征裂紋擴展中速區(qū),Paris定理的數(shù)學公式表達式為da/d N=C(ΔK)m。其中應力強度因子K是反映裂紋尖端應力分布的物理量,本文利用基于有限元方法的J積分算法求解應力強度因子,最終繪制裂紋擴展速率的雙對數(shù)曲線,并依照paris定理對數(shù)據(jù)進行分析。
【關(guān)鍵詞】：直流電位法 膠粘疲勞 裂紋擴展 Paris公式
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U466
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 膠接技術(shù)簡介13-14
• 1.2.1 膠接技術(shù)發(fā)展情況13-14
• 1.2.2 膠接技術(shù)特點14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 基于應力疲勞壽命的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 基于疲勞裂紋擴展的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 膠接疲勞壽命預測的理論模型介紹18-20
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 疲勞裂紋擴展實驗研究22-41
• 2.1 引言22
• 2.2 粘接接頭設計22-32
• 2.2.1 粘接理論22-24
• 2.2.2 粘接接頭24-28
• 2.2.3 粘接接頭制備28-32
• 2.3 膠粘疲勞裂紋試驗設計32-37
• 2.3.1 實驗原理及試驗方法設計32-34
• 2.3.2 試驗平臺設計搭建34-37
• 2.4 膠粘連接試樣的疲勞試驗37-40
• 2.4.1 膠粘連接試樣的疲勞試驗條件37-38
• 2.4.2 膠粘連接試樣疲勞試驗38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第3章 膠粘疲勞試驗結(jié)果分析41-54
• 3.1 引言41
• 3.2 膠粘疲勞試驗遲滯回線分析41-43
• 3.2.1 疲勞遲滯回線理論41
• 3.2.2 膠粘疲勞試驗數(shù)據(jù)處理及遲滯線分析41-43
• 3.3 膠粘疲勞試驗裂紋擴展速率分析43-53
• 3.3.1 疲勞裂紋擴展理論44-46
• 3.3.2 疲勞裂紋試驗試樣裂紋形貌46
• 3.3.3 疲勞裂紋擴展數(shù)據(jù)處理46-52
• 3.3.4 裂紋擴展數(shù)據(jù)分析52-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 膠粘疲勞裂紋擴展模型54-67
• 4.1 引言54
• 4.2 裂紋擴展速率da/dN的計算54-55
• 4.3 應力強度因子幅ΔK的計算55-63
• 4.3.1 應力強度因子理論解釋55-57
• 4.3.2 應力強度因子幅的計算方法57-60
• 4.3.3 應力強度因子計算60-62
• 4.3.4 應力強度因子結(jié)果分析62-63
• 4.4 疲勞裂紋擴展速率試驗結(jié)果及討論63-66
• 4.4.1 疲勞裂紋擴展材料常數(shù)C和m64
• 4.4.2 膠粘試樣裂紋擴展結(jié)果處理64-65
• 4.4.3 膠粘試樣裂紋擴展特性分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 朱元林;溫衛(wèi)東;劉禮華;張繼文;蔣婷慧;;碳/碳復合材料疲勞損傷失效試驗研究[J];復合材料學報;2016年02期

2 張?zhí)鞎?果霖;顧麗春;薛彬;徐人平;;恒幅載荷ADB610鋼疲勞裂紋擴展規(guī)律研究[J];云南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學);2014年03期

3 劉明堯;柯孟龍;周祖德;譚躍剛;梁安;;裂紋尖端應力強度因子的有限元計算方法分析[J];武漢理工大學學報;2011年06期

4 王健;謝禹鈞;;用J積分計算平端剛性壓頭Ⅰ型觸壓應力強度因子[J];遼寧石油化工大學學報;2008年01期

5 賈法勇,霍立興,張玉鳳,荊洪陽,楊新岐,王東坡;疲勞裂紋擴展速率兩種數(shù)據(jù)處理方法的比較[J];機械強度;2003年05期

6 楊曉翔,范家齊,匡震邦;求解混合型裂紋應力強度因子的圍線積分法[J];計算結(jié)構(gòu)力學及其應用;1996年01期

7 鄭思定,盛建國;調(diào)峰機組鍋爐汽包壁溫度場和熱應力分析及低周疲勞設計[J];動力工程;1988年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 金濱輝;汽車車身用5182鋁合金板組織與性能研究[D];北京有色金屬研究總院;2013年

2 樊強;材料選擇對BGA焊點熱可靠性影響的有限元仿真研究[D];天津大學;2005年

3 許楊劍;球柵陣列尺寸封裝的有限元法模擬及焊點的壽命預測分析[D];浙江工業(yè)大學;2004年

，

本文編號：745849