雙懸臂梁粘接結構的I型斷裂實驗與理論研究.pdf

1、隨著膠黏劑在工業(yè)生產中的廣泛應用，粘接結構服役過程中的斷裂現象開始受到關注和研究。粘接結構斷裂事故往往是在低于材料強度的情況下發(fā)生的，主要原因是粘接層中含缺陷或裂紋。本文擬對雙懸臂梁（DCB）粘接層含缺陷和裂紋的結構的斷裂行為進行實驗和理論模擬研究。
　　第一，通過雙懸臂梁粘接結構的進行斷裂實驗，分析粘接結構的斷裂破壞特性。粘接結構的斷裂失效是純脆斷形式，粘接結構一旦發(fā)生開裂失效，整體便會迅速開裂破壞，拉力也會突降接近于0，且開裂

2、后的粘接界面通常是其中一個界面比較光滑，另一個界面上被附著較完整的膠粘接層。由經典梁理論可計算雙懸臂梁粘接結構的粘接層材料斷裂韌性平均值為GC=0.2536N·mm-1，可以作為擴展有限元方法模型中粘接層材料參數選取的參考值，從能量角度推導了計算粘接界面斷裂韌性的修正公式，用于內聚力界面模型計算的理論驗證。
　　第二，利用ABAQUS軟件平臺建立了雙懸臂梁粘接結構的內聚力界面模型。該模型僅僅考慮粘接界面的強度，對粘接層部分的強度不

3、予考慮，更加方便地模擬計算粘接結構的I型斷裂失效情況。我們分別從兩個方面考慮，一是不同粘接界面強度，二是不同加載位移速度。模擬結果表明，加載位移速度的變化對粘接結構強度的影響微弱，粘接界面強度嚴重影響粘接結構的強度。模擬計算結果與實驗結果比較吻合，說明內聚力界面模型計算粘接結構強度是可靠的。
　　第三，粘接層應用擴展有限元模型模擬，界面的粘接行為則使用內聚力界面模型模擬，對雙臂梁進行了斷裂數值分析，考慮了粘接層缺陷形狀、缺陷位置以