發(fā)布時(shí)間：2023-12-31 08:38

　　目前汽車工業(yè)面臨能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大挑戰(zhàn),其中通過新材料的使用降低汽車的重量實(shí)現(xiàn)其輕量化是一種有效的解決方法。高強(qiáng)度鋼、鋁合金以及碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料憑借其重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),為制造輕量化汽車提供了可能,并且多種材料的混合使用是未來汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此,開發(fā)關(guān)于這些材料車身零部件的連接技術(shù)是急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一,粘接技術(shù)作為一種新型的結(jié)構(gòu)連接技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀和不同材質(zhì)材料的連接,而且能夠在不破壞車身零件結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)材料的連接。除此之外,粘接結(jié)構(gòu)具有承載面積大、應(yīng)力分布均勻的特點(diǎn),能夠在保證粘接強(qiáng)度的同時(shí)達(dá)到輕量化設(shè)計(jì)的目的。但是,粘接技術(shù)也存在一些缺點(diǎn),粘接劑作為聚合物高分子材料對(duì)環(huán)境變化非常敏感,車用粘接結(jié)構(gòu)在服役過程中會(huì)發(fā)生老化,影響粘接性能,因此,研究其耐久性是車輛設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)考慮問題之一。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金“面向新材料車身的粘接結(jié)構(gòu)老化壽命預(yù)測(cè)方法研究(51775230)”,研究了溫度、濕度單因素環(huán)境變化和濕熱多因素耦合條件對(duì)聚氨酯粘接劑粘接性能的影響,以及分析了老化接頭失效機(jī)理,并探討了高溫環(huán)境老化時(shí)間對(duì)接頭靜強(qiáng)度和疲勞壽命的影響,具體包括...

【文章頁(yè)數(shù)】：181 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 粘接接頭耐久性研究現(xiàn)狀
        1.2.1 溫度對(duì)粘接劑性能的影響
        1.2.2 濕度對(duì)粘接劑性能影響
        1.2.3 濕熱環(huán)境對(duì)粘接劑性能影響
        1.2.4 粘接接頭失效研究現(xiàn)狀
    1.3 老化環(huán)境對(duì)接頭動(dòng)靜態(tài)特性影響
        1.3.1 老化環(huán)境對(duì)接頭靜強(qiáng)度的影響
        1.3.2 老化對(duì)接頭疲勞特性響應(yīng)
    1.4 論文選題及研究?jī)?nèi)容
第2章 全溫度場(chǎng)環(huán)境下溫度對(duì)粘接強(qiáng)度的影響
    2.1 引言
    2.2 材料選擇及試件設(shè)計(jì)
        2.2.1 粘接劑及粘接基材
        2.2.2 粘接試件設(shè)計(jì)加工
    2.3 工裝夾具設(shè)計(jì)制作
        2.3.1 啞鈴型樣本制作
        2.3.2 工裝夾具設(shè)計(jì)制作
        2.3.3 粘接試件厚度控制
        2.3.4 粘接流程
    2.4 全溫度場(chǎng)條件下粘接強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備
        2.4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提取方法
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論
        2.5.1 啞鈴型樣本測(cè)試
        2.5.2 接頭載荷位移曲線比較
        2.5.3 粘接接頭強(qiáng)度
        2.5.4 接頭剛度
        2.5.5 能量吸收
        2.5.6 粘接接頭失效準(zhǔn)則曲面
    2.6 本章小結(jié)
第3章 持續(xù)高溫老化對(duì)粘接接頭強(qiáng)度的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
    3.3 離線式加載實(shí)驗(yàn)方法
    3.4 實(shí)驗(yàn)過程
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)方案制定
        3.4.2 環(huán)境老化實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 接頭老化測(cè)試
            3.5.1.1 老化環(huán)境對(duì)接頭強(qiáng)度的影響
            3.5.1.2 接頭失效強(qiáng)度和老化時(shí)間的關(guān)系
            3.5.1.3 老化時(shí)間對(duì)接頭載荷-位移曲線影響
            3.5.1.4 老化環(huán)境對(duì)接頭失效位移影響
            3.5.1.5 差示掃描熱量法(DSC)分析
        3.5.2 粘接劑吸濕-干燥研究
            3.5.2.1 干燥時(shí)間對(duì)粘接強(qiáng)度影響
            3.5.2.2 接頭失效斷面宏觀形貌分析
            3.5.2.3 接頭失效斷面SEM分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 濕度對(duì)粘接接頭力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方案制定
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 濕度對(duì)粘接強(qiáng)度的影響
        4.3.2 接頭粘接強(qiáng)度衰減預(yù)測(cè)模型
        4.3.3 接頭載荷-位移曲線對(duì)比
        4.3.4 恒濕變溫環(huán)境對(duì)接頭粘接強(qiáng)度影響
        4.3.5 搭接接頭斷面宏觀失效分析
        4.3.6 搭接接頭斷面SEM分析
        4.3.7 差示掃描量熱法(DSC)分析
    4.4 中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣
        4.4.2 單搭接接頭強(qiáng)度回歸模型方差分析
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)變量對(duì)接頭強(qiáng)度的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 濕熱循環(huán)耦合環(huán)境下粘接接頭耐久性研究及老化分析
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案制定
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備
        5.2.3 材料選擇
        5.2.4 接頭制作
    5.3 老化失效機(jī)理分析
        5.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析
        5.3.2 熱重分析(TGA)和差示掃描量熱法(DSC)分析
        5.3.3 EDX能譜分析
    5.4 準(zhǔn)靜態(tài)強(qiáng)度測(cè)試
        5.4.1 載荷–位移曲線對(duì)比
        5.4.2 失效強(qiáng)度分析
        5.4.3 斷面形貌分析
        5.4.5 失效準(zhǔn)則的建立
    5.5 本章小結(jié)
第6章 高溫持續(xù)老化對(duì)粘接接頭疲勞特性的影響
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)流程
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)方案制定
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)加工
        6.2.3 疲勞頻率的選擇
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 老化時(shí)間對(duì)對(duì)接接頭疲勞性能的影響
        6.3.2 對(duì)接接頭疲勞失效斷面形貌分析
        6.3.3 老化時(shí)間對(duì)單搭接接頭疲勞性能的影響
        6.3.4 搭接接頭疲勞失效斷面形貌分析
    6.4 本章小節(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3876316