赵培仲
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黄旭仁
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李艳丽
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胡芳友
玻璃钢/复合材料
粘接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用.其应力状态对于粘接修理结构有着重要的影响.为此,本文用有限元法分析了复合材料粘接修理结构中胶层应力分布随补片尺寸的变化.研究表明,增加补片长度和厚度可以提供补片分担载荷的作用,但是,对胶层的性能要求提高.胶层中大部分区域的应力较低,大部分载荷靠较小面积的胶层传递.修理试样的破坏形式的变化反映了胶层应力分布的变化.
关键词:
胶层应力
,
有限元
,
补片尺寸
,
复合材料粘接修理
苏维国
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穆志韬
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朱做涛
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孔光明
复合材料学报
考虑金属裂纹板复合材料单面胶接修补结构的几何非线性和边界条件,建立了考虑弯曲变形单面修补结构力学分析模型,计算出承受面内载荷时修补结构的弯矩和挠度,将补片自由端和金属板裂纹处的弯矩作为胶层应力控制微分方程的边界条件,推导出剪应力和剥离应力的解析解,及裂纹张开位移的表达式,并与有限元数值结果进行对比.分析结果表明,胶接修补结构应力分析理论模型和相关简化假设合理、正确.利用所建立的解析模型研究了金属裂纹复合材料单面胶接修补结构的应力分布特点及胶层主导破坏模式的失效机制,为胶接修补结构的承载能力分析以及结构改进设计提供了一定的理论依据.
关键词:
复合材料胶接修补
,
几何非线性
,
胶层应力
,
解析模型
,
失效分析
,
有限元分析
刘斌
,
徐绯
,
季哲
,
王毅
,
谢伟
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140718.002
引入微分概念和复合材料铺层刚度分配原则,形成一种改进的求解复合材料斜面对接结构胶层应力的半解析方法MAM(Modified semi-Analytical Method).首先,针对铺层角度及铺层数不一致的情况,采用有限元法(FEM)平面应变模型对MAM进行验证;然后,分别用平均剪应力法、FEM及MAM预测了复合材料斜接结构的承载能力并与试验值进行对比;最后,利用MAM分析工程应用问题,考虑了被粘结体刚度不匹配及胶层厚度的变化.研究结果表明:MAM适于设计复合材料斜接结构;采用MAM能得到胶层应力的尖峰值,且应力分布与FEM计算一致.
关键词:
MAM
,
斜接
,
胶接
,
胶层应力
,
尖峰值
王晓光
,
任庆
,
张锦光
玻璃钢/复合材料
碳纤维传动轴胶接联接在传递载荷时,会出现端部胶层应力大、中间应力小的现象,这种现象会使胶接接头的胶层首先从端部破坏,影响联接性能.从应变角度阐述胶接胶层应力曲线规律,说明了影响胶层应力分布的因素有胶层内、外周向变形量和胶层厚度,提出几种胶接胶层应力均匀化方法,并用有限元分析方法进行了验证.结果表明:①增加胶层厚度可以使胶层应力均匀化,但均匀化程度不明显,且在工程中会增加胶层缺陷;②采用变胶层厚度的鼓形结构胶接能够使胶层应力均匀化明显,最后指出影响鼓形胶接胶层应力均匀化的因素有变厚度胶层长度L、胶层的最大厚度H.
关键词:
碳纤维传动轴
,
胶层应力
,
均匀化
,
鼓形胶接
