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工程设计学报 2024年

作者：高国良贾一鸣王朝仕潘志富王晨洪军林起崟西安交通大学机械工程学院西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

为了减小高精度陀螺仪胶粘结构的装配应力，以保证其结构稳定性，开展了胶粘连接结构参数对动静态性能影响研究。建立了陀螺仪组件胶粘结构有限元模型，并以剪切应力分布均匀性和固有频率作为胶粘结构静态性能和动态性能的表征，研究了... 详细信息

为了减小高精度陀螺仪胶粘结构的装配应力，以保证其结构稳定性，开展了胶粘连接结构参数对动静态性能影响研究。建立了陀螺仪组件胶粘结构有限元模型，并以剪切应力分布均匀性和固有频率作为胶粘结构静态性能和动态性能的表征，研究了胶层厚度、长度、浮筒厚度和形貌等结构参数对其静态力学性能和动态性能的影响。研究结果表明：在一定范围内增大胶层厚度和长度，并采用抛物线形貌有助于提高胶层优势承载区域的大小，有效改善应力分布均匀性；合理增加浮筒厚度会使结构的前六阶固有频率下降，且阶数越大下降幅度越大，而胶层厚度对胶粘连接结构动态性能影响较小。研究结果对陀螺仪组件的设计和研究具有一定的工程实践意义。

关键词：胶粘连接装配结构装配连接表面静态性能动态性能

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基于内聚力模型的动力电池胶粘连接仿真研究

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时代汽车 2023年第14期 115-118页

作者：孙启坤王鹏李良冯富春张新意黄荣北京新能源汽车股份有限公司北京市100176

针对动力电池中的胶粘连接,本文开展电池包用结构胶粘接对接接头和拉伸剪切接头的力学性能测试,获取了基于内聚力模型的胶粘界面力学性能参数,并将其应用于电池包准静态挤压分析中,仿真预测挤压过程中结构胶的开裂失效和整包的机械安全... 详细信息

针对动力电池中的胶粘连接,本文开展电池包用结构胶粘接对接接头和拉伸剪切接头的力学性能测试,获取了基于内聚力模型的胶粘界面力学性能参数,并将其应用于电池包准静态挤压分析中,仿真预测挤压过程中结构胶的开裂失效和整包的机械安全性能。对动力电池包开展挤压试验,实测结果与仿真结果基本相符,未发生安全问题。基于内聚力模型模拟结构胶开裂失效,可以为电池包结构高集成和轻量化设计提供技术支撑。

关键词：胶粘连接内聚力模型动力电池结构仿真挤压试验

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复合材料层合板胶接贴补修理渐进损伤分析

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复合材料学报 2011年第3期28卷 197-202页

作者：王跃全童明波朱书华南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

建立了复合材料层合板胶接贴补修理构型渐进损伤分析的三维有限元模型,其中层合板和胶层分别采用正交各向异性损伤和各向同性损伤的连续介质损伤力学模型,整个分析过程中同时考虑层合板和胶层的损伤形成和扩展以及它们之间的相互影响,... 详细信息

建立了复合材料层合板胶接贴补修理构型渐进损伤分析的三维有限元模型,其中层合板和胶层分别采用正交各向异性损伤和各向同性损伤的连续介质损伤力学模型,整个分析过程中同时考虑层合板和胶层的损伤形成和扩展以及它们之间的相互影响,单向压缩载荷作用下的层合板贴补修理构型的试验数据验证了该模型的有效性,采用该模型分析了不同的贴补修理参数对修补强度的影响。结果表明:当层合板补片较薄时,补片损伤是导致修补结构失效的主要原因;当补片较厚时,胶层失效是导致修补结构失效的主要原因,此时补片厚度增加并不能显著增大修补结构的极限强度。在复合材料贴补修理时需要对补片和胶层进行详细优化设计。

关键词：连续介质损伤力学有限元分析修理胶粘连接强度层合板

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钢—木组合连接静力性能研究

钢—木组合连接静力性能研究

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作者：方超北京交通大学

学位级别：硕士

木结构建筑保温、节能、环保、舒适,具有良好的环境协调性,但是木材设计强度低。钢结构质轻高强,但是具有稳定性差的问题。本文以螺栓和高强结构胶将钢构件和木构件连接形成钢木组合构件,不仅受力性能良好,而且体现了节能环保的设计理念... 详细信息

木结构建筑保温、节能、环保、舒适,具有良好的环境协调性,但是木材设计强度低。钢结构质轻高强,但是具有稳定性差的问题。本文以螺栓和高强结构胶将钢构件和木构件连接形成钢木组合构件,不仅受力性能良好,而且体现了节能环保的设计理念,具有重要的研究意义和实用价值。螺栓连接是木结构连接常用的方式之一,具有承载力高、刚度大、安装方便等特点,深入研究螺栓连接的力学性能,对改善连接的安全性和可靠性都具有重要作用。胶粘连接构件具有造价低、质量轻、强度高、连接部位应力分布均匀、耐疲劳等优点,具有广阔的应用前景。本文在试验的基础上对两种连接的静力性能进行研究。本文研究的主要内容分为三部分。(1)木结构连接节点的承载性能与其材料性能密切相关,因此本文对木材材性和螺栓的抗弯屈服强度进行了试验研究,主要包括木材的密度、含水率、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度以及螺栓的抗弯屈服强度等,并根据《木结构设计手册》推导出其它的材料性能,为后续分析提供数据参考。(2)设计了9组螺栓连接试件进行顺纹单调静力加载试验,选取了螺栓间距、螺栓直径、木板厚度三种因素对螺栓连接的静力性能进行研究。连接的屈服模式表现为：在螺栓直径6mm到10mm范围内,连接的屈服模式为“一铰”屈服模式;破坏形态表现为：螺栓弯曲破坏和部分木材销槽承压破坏同时发生。研究表明：多螺栓连接的螺栓受力不同步,下端螺栓受力较大,上端螺栓受力较小。运用5%螺栓直径偏移法分析三种因素变化对螺栓的屈服荷载,极限荷载和初始刚度的影响。最后与规范设计值进行对比分析,为实际工程提供参考。(3)设计了6组胶粘连接试件进行顺纹单调静力加载试验,选取了木板厚度、粘接段长度和钢表面喷砂作为影响因素对连接的静力性能进行研究。胶粘连接的破坏形态表现为脆性破坏,破坏类型为典型的粘附破坏类型。分析了胶粘连接试件的荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,得出胶粘试件在受力过程中表现为线弹性,H型钢与木板上应变分布规律相反的结论。探讨了改善胶粘连接延性的措施,进行了2组混合连接试验,发现螺栓和胶粘混合连接组合效果不明显,建议工程中采用紧密型连接方式改善延性。最后建立了有限元模型,验证了使用弹簧单元模拟胶粘连接的合理性,对胶粘连接进行参数分析,同时给出了胶粘连接设计的建议。

关键词：钢-木组合构件螺栓连接胶粘连接静力试验数值模拟力学性能

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泡沫铝三明治结构胶接接头连接性能研究

泡沫铝三明治结构胶接接头连接性能研究

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作者：邓世龙湖南大学

学位级别：硕士

三明治结构是一种具有优良比强度和比刚度的轻量化结构,对于提升设备的动力性和运行速度具有重要的意义,在航空航天和交通运输领域中得到广泛应用。然而在实际的工程结构设计过程中,三明治结构的连接接头成为一个存在较多设计问题的部位... 详细信息

三明治结构是一种具有优良比强度和比刚度的轻量化结构,对于提升设备的动力性和运行速度具有重要的意义,在航空航天和交通运输领域中得到广泛应用。然而在实际的工程结构设计过程中,三明治结构的连接接头成为一个存在较多设计问题的部位,相关学者对此进行了广泛的探讨。目前根据三明治结构组分材料的不同,接头的连接方式可以分为激光焊接、机械连接和胶粘连接。其中,胶粘连接由于具有对材料没有选择性并且易于实现的特点,越来越得到关注。由于三明治结构连接接头的实际应用场合和连接形式不同,前人的工作往往是以工程为基础进行研究,对连接接头的研究缺乏完整的宏观性能表征。所以本文采用实验和仿真等方法对两种常见形式(T型和平面对接)的三明治结构胶接接头的力学性能和失效模式进行了相关的研究,主要内容如下:基于实验和仿真的方法,制定了三明治结构T型接头的拉伸实验方案,建立了相应的有限元模型,分析了三明治结构T型接头在拉伸载荷下的失效模式,探讨了加强层几何参数对T型接头力学性能的影响。研究结果表明:在拉伸载荷下,T型接头的失效发生在接头的连接区域,三明治结构并不发生失效。接头连接区域的水平胶层主要承受沿y方向的剥离应力,竖直胶层主要承受沿x方向的剥离应力。改变加强层的厚度,T型接头的刚度明显增加,而接头的峰值载荷和失效模式变得不稳定。基于实验的方法,分别开展了完整三明治结构以及三明治结构平面对接接头的四点弯曲实验,分析了不同面板参数对完整三明治结构的失效模式和耐撞性能的影响,探讨了不同连接类型以及不同面板参数的三明治结构平面对接接头的失效过程。研究结果表明:对于不同面板参数的三明治结构,Al6061面板的塑性更好,导致三明治结构更容易发生面板脱粘失效,而CFRP面板的脆性更大,更容易产生折弯角,导致三明治结构发生芯层剪切失效。对于不同连接类型的平面对接接头,直接对接胶粘接头、Al3003加强层接头和CFRP加强层接头均是由于泡沫铝对接区域胶层的应力集中导致的连接区域脱粘失效,而Al6061加强层接头则是由于三明治结构发生芯层剪切而失效。采用Al6061加强层进行胶粘的方式可以认为是一种非常有效的平面对接接头连接方式。

关键词：三明治结构胶粘连接 T型接头平面对接接头实验表征

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