超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁材膠接工藝研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 03:08
汽車輕量化是解決日益加劇的能源危機(jī)的重要舉措之一,碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料(碳纖維)及膠接工藝的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑。但是碳纖維材料結(jié)構(gòu)件的膠接強(qiáng)度低且穩(wěn)定性差,其膠接質(zhì)量難以得到有效控制。因此,本文提出一種超聲振動(dòng)強(qiáng)化膠接工藝,以碳纖維/鋁材的膠接為研究對(duì)象,沿著“工藝方法——數(shù)值研究——機(jī)理分析——實(shí)際應(yīng)用”的路線展開了研究;诔曊駝(dòng)輔助成型平臺(tái),搭建了超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁板膠接(單搭接)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),建立了較完善的超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁板膠接工藝。實(shí)驗(yàn)探索得到了超聲振動(dòng)對(duì)碳纖維/鋁板膠接的影響規(guī)律,采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到了超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁板最優(yōu)膠接工藝,將碳纖維/鋁板的膠接強(qiáng)度及穩(wěn)定性分別提升了40%、60%左右,證明了超聲振動(dòng)可以顯著強(qiáng)化膠接質(zhì)量。建立了超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁板膠接有限元模型,通過(guò)雙向流-固耦合方法仿真分析了超聲振動(dòng)強(qiáng)化膠接的作用過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn),超聲波振動(dòng)促進(jìn)了粘接劑在膠接區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)與填充,促使粘接劑填充到被膠接物表面的微小縫隙中,增強(qiáng)了粘接劑對(duì)被膠接物的潤(rùn)濕效果,強(qiáng)化了膠接質(zhì)量。研究了超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁板膠接的機(jī)理。從膠接界面結(jié)合的角度:通過(guò)...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線
發(fā)出能夠產(chǎn)生 20KHz 及低于 20KHz 聲波的超備可以發(fā)生的主要頻率有 15KHz,20KHz,280KHz,100KHz 等。超聲波分為低強(qiáng)度超聲強(qiáng)度超聲波(≤0.1MHz,10-1000W/cm2)。低試物質(zhì)的特性,高強(qiáng)度超聲波可用于改變物質(zhì)產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)與制造過(guò)程[60-62]。超聲處理,本文的超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁材膠接屬于超
及測(cè)試物質(zhì)的特性,高強(qiáng)度超聲波可用于改變物質(zhì)的物用于產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)與制造過(guò)程[60-62]。超聲處理與超應(yīng)用,本文的超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁材膠接屬于超聲圖 2-1 超聲振動(dòng)工作臺(tái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳纖維傳動(dòng)軸膠接膠層應(yīng)力均勻化分析[J]. 王曉光,任慶,張錦光. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2017(04)
[2]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料汽車保險(xiǎn)杠的輕量化設(shè)計(jì)[J]. 王慶,盧家海,劉釗,朱平. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]面向汽車輕量化應(yīng)用的碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)[J]. 宋燕利,楊龍,郭巍,華林. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(17)
[4]動(dòng)態(tài)拉伸荷載下溫度對(duì)CFRP/鋼板單搭接剪切接頭力學(xué)性能的影響[J]. 朱德舉,姚明俠,張懷安,火興斐. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]膠接接頭力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 王玉奇,何曉聰,曾凱. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(02)
[6]汽車底盤碳纖維后縱臂成形實(shí)驗(yàn)與分析[J]. 龔友坤,王韜,姚遠(yuǎn),甘露,彭雄奇,萬(wàn)紫. 汽車工程. 2016(02)
[7]復(fù)合材料前防撞梁變截面多工況多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊旭靜,張振明,鄭娟,段書用. 汽車工程. 2015(10)
[8]碳纖維管與鋁合金的膠接強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 韓江義,陳力. 現(xiàn)代制造工程. 2014(12)
[9]熱-力載荷下復(fù)合材料/金屬雙面膠接接頭界面力學(xué)模型[J]. 蘇維國(guó),穆志韜,李旭東. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2014(10)
[10]拉伸狀態(tài)下碳纖維復(fù)合材料T型接頭的斷裂行為[J]. 盛儀,熊克,卞侃,熊璇,陳宏,郝銀鳳. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料連接結(jié)構(gòu)的失效強(qiáng)度及主要影響因素分析[D]. 唐玉玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]SiC陶瓷與Ti-6Al-4V合金超聲波輔助釬焊的潤(rùn)濕結(jié)合機(jī)制及工藝研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]RTM成型碳/環(huán)氧復(fù)合材料非平衡浸潤(rùn)過(guò)程與界面性能調(diào)控[D]. 馬克明.大連理工大學(xué) 2011
[4]液態(tài)釬料與鋁基復(fù)合材料超聲潤(rùn)濕復(fù)合機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 許志武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于ADINA的筒式液力減振器阻尼特性仿真研究[D]. 李超.北京理工大學(xué) 2015
[2]汽車輕量化異種材料膠接接頭力學(xué)性能研究[D]. 楊曉莉.大連理工大學(xué) 2014
[3]復(fù)合材料懸架橫臂的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 高希.中北大學(xué) 2014
[4]碳纖維復(fù)合材料汽車引擎蓋的設(shè)計(jì)和工藝研究[D]. 張強(qiáng).武漢理工大學(xué) 2014
[5]FSAE賽車復(fù)合材料懸架的設(shè)計(jì)與研究[D]. 范學(xué)梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]5083鋁合金膠接工藝及接頭性能研究[D]. 劉曉靜.大連交通大學(xué) 2013
[7]FSAE賽車總布置、懸架設(shè)計(jì)及整車操穩(wěn)性分析[D]. 周東玉.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[8]連接形狀對(duì)碳纖維傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)性能的影響[D]. 章瑩.武漢理工大學(xué) 2013
[9]高聚物PDMS超聲改性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 付其達(dá).大連理工大學(xué) 2012
[10]超聲場(chǎng)作用下液/固界面潤(rùn)濕及釬料填縫行為研究[D]. 耿園月.北京工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3593927
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線
發(fā)出能夠產(chǎn)生 20KHz 及低于 20KHz 聲波的超備可以發(fā)生的主要頻率有 15KHz,20KHz,280KHz,100KHz 等。超聲波分為低強(qiáng)度超聲強(qiáng)度超聲波(≤0.1MHz,10-1000W/cm2)。低試物質(zhì)的特性,高強(qiáng)度超聲波可用于改變物質(zhì)產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)與制造過(guò)程[60-62]。超聲處理,本文的超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁材膠接屬于超
及測(cè)試物質(zhì)的特性,高強(qiáng)度超聲波可用于改變物質(zhì)的物用于產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)與制造過(guò)程[60-62]。超聲處理與超應(yīng)用,本文的超聲振動(dòng)強(qiáng)化碳纖維/鋁材膠接屬于超聲圖 2-1 超聲振動(dòng)工作臺(tái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳纖維傳動(dòng)軸膠接膠層應(yīng)力均勻化分析[J]. 王曉光,任慶,張錦光. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2017(04)
[2]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料汽車保險(xiǎn)杠的輕量化設(shè)計(jì)[J]. 王慶,盧家海,劉釗,朱平. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]面向汽車輕量化應(yīng)用的碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)[J]. 宋燕利,楊龍,郭巍,華林. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(17)
[4]動(dòng)態(tài)拉伸荷載下溫度對(duì)CFRP/鋼板單搭接剪切接頭力學(xué)性能的影響[J]. 朱德舉,姚明俠,張懷安,火興斐. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]膠接接頭力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 王玉奇,何曉聰,曾凱. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(02)
[6]汽車底盤碳纖維后縱臂成形實(shí)驗(yàn)與分析[J]. 龔友坤,王韜,姚遠(yuǎn),甘露,彭雄奇,萬(wàn)紫. 汽車工程. 2016(02)
[7]復(fù)合材料前防撞梁變截面多工況多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊旭靜,張振明,鄭娟,段書用. 汽車工程. 2015(10)
[8]碳纖維管與鋁合金的膠接強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 韓江義,陳力. 現(xiàn)代制造工程. 2014(12)
[9]熱-力載荷下復(fù)合材料/金屬雙面膠接接頭界面力學(xué)模型[J]. 蘇維國(guó),穆志韜,李旭東. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2014(10)
[10]拉伸狀態(tài)下碳纖維復(fù)合材料T型接頭的斷裂行為[J]. 盛儀,熊克,卞侃,熊璇,陳宏,郝銀鳳. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料連接結(jié)構(gòu)的失效強(qiáng)度及主要影響因素分析[D]. 唐玉玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]SiC陶瓷與Ti-6Al-4V合金超聲波輔助釬焊的潤(rùn)濕結(jié)合機(jī)制及工藝研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]RTM成型碳/環(huán)氧復(fù)合材料非平衡浸潤(rùn)過(guò)程與界面性能調(diào)控[D]. 馬克明.大連理工大學(xué) 2011
[4]液態(tài)釬料與鋁基復(fù)合材料超聲潤(rùn)濕復(fù)合機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 許志武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于ADINA的筒式液力減振器阻尼特性仿真研究[D]. 李超.北京理工大學(xué) 2015
[2]汽車輕量化異種材料膠接接頭力學(xué)性能研究[D]. 楊曉莉.大連理工大學(xué) 2014
[3]復(fù)合材料懸架橫臂的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 高希.中北大學(xué) 2014
[4]碳纖維復(fù)合材料汽車引擎蓋的設(shè)計(jì)和工藝研究[D]. 張強(qiáng).武漢理工大學(xué) 2014
[5]FSAE賽車復(fù)合材料懸架的設(shè)計(jì)與研究[D]. 范學(xué)梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]5083鋁合金膠接工藝及接頭性能研究[D]. 劉曉靜.大連交通大學(xué) 2013
[7]FSAE賽車總布置、懸架設(shè)計(jì)及整車操穩(wěn)性分析[D]. 周東玉.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[8]連接形狀對(duì)碳纖維傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)性能的影響[D]. 章瑩.武漢理工大學(xué) 2013
[9]高聚物PDMS超聲改性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 付其達(dá).大連理工大學(xué) 2012
[10]超聲場(chǎng)作用下液/固界面潤(rùn)濕及釬料填縫行為研究[D]. 耿園月.北京工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3593927
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