工業(yè)化的發(fā)展使得我國環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,能源危機(jī)日趨緊張,輕量化成為推動工業(yè)化持續(xù)健康發(fā)展的重要手段之一。近年來,鋁合金等輕質(zhì)材料帶動了工業(yè)上“以鋁代鋼”的熱潮,在汽車、能源化工、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。與此同時,隨著材料科學(xué)的發(fā)展,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）以其質(zhì)輕、高強(qiáng)、抗疲勞等優(yōu)勢,在工業(yè)發(fā)展中嶄露頭角,成為航空航天、汽車船舶等領(lǐng)域主導(dǎo)材料之一。因此在多種輕質(zhì)材料共存背景下,必將會產(chǎn)生新型CFRP材料與傳統(tǒng)鋁合金等輕質(zhì)材料安全可靠連接問題。近年來,隨著MMD多材料設(shè)計思想的引進(jìn),異質(zhì)材料輕量化設(shè)計也成為研究的一個熱門話題。本文通過總結(jié)分析近年來國內(nèi)外研究學(xué)者對機(jī)械連接技術(shù)的研究成果及相關(guān)理論方法,提出CFRP/鋁合金異質(zhì)材料膠鉚混合連接方法。首先,通過有限元仿真分析和拉伸剪切試驗,對CFRP/鋁合金異質(zhì)材料膠接、鉚接和膠鉚混合連接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行分析探究;然后,運(yùn)用ANSYS n Code軟件對異質(zhì)材料在不同連接方式下結(jié)構(gòu)件的疲勞損傷進(jìn)行分析,對結(jié)構(gòu)件的疲勞損傷壽命進(jìn)行估算,通過對比分析全面解讀異質(zhì)材料膠鉚混合連接力學(xué)性能;最后,以CFRP/鋁合金膠鉚混合連接結(jié)構(gòu)件為研究對象,對影... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1層合板坐標(biāo)圖

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文力學(xué)性能分析接接頭內(nèi)聚力本構(gòu)關(guān)系效破壞過程包括彈性變形、出現(xiàn)裂紋、裂紋擴(kuò)學(xué)理論，通常將膠接接頭模型簡化為內(nèi)聚力為分子或原子間作用力，當(dāng)膠接接頭受到剝離移的變化而發(fā)生變化。內(nèi)聚力模型集中體現(xiàn)了膠析中的內(nèi)聚力模型有很多，其中雙線性張力析精度高等優(yōu)勢，成為當(dāng)前膠接接頭力學(xué)性本構(gòu)關(guān)系如下圖 2.3 所示：

圖 2.5 鉚釘接頭載荷分布圖[64]在鉚接接頭中，鉚釘起著重要的載荷傳遞作用。由于鉚接過程中需要壓加鉚接力，進(jìn)而使得鉚釘桿鐓粗形成接頭。鉚接完成后，鉚釘桿與鉚釘孔間仍存在殘余擠壓應(yīng)力，也稱為“裝配應(yīng)力”。鉚接接頭是鉚接結(jié)構(gòu)件中受力最大的地方，也是疲勞損傷的集中區(qū)域。于鉚釘所承受的軸向和徑向分布力的存在，才完成了板件的鉚接。經(jīng)研究發(fā)小適中的“裝配應(yīng)力”對于保證鉚接質(zhì)量，提高連接件整體性能有著非常作用，但是這些“裝配應(yīng)力”也會使得鉚釘孔邊出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，在鉚極易產(chǎn)生裂紋損傷，對鉚接接頭力學(xué)性能有著不良的影響。2.3.2 鉚釘損傷判據(jù)鉚接接頭的主要載荷為剪切力，連接結(jié)構(gòu)件的載荷主要是通過剪切力進(jìn)的，其疲勞損傷判定一般選擇最大剪切應(yīng)力準(zhǔn)則，即當(dāng)鉚釘?shù)淖畲蠹羟袘?yīng)材料的剪切強(qiáng)度許用值時，無論材料處于什么樣的應(yīng)力狀態(tài)，都將發(fā)生破


本文編號：3293855