膠粘疲勞裂紋擴(kuò)展特性研究.pdf

1、隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)的革新提出越來(lái)越多的要求，汽車(chē)的輕量化日益成為技術(shù)革新的重點(diǎn)。輕量化對(duì)車(chē)用金屬的材料，結(jié)構(gòu)以及零部件的連接方式提出了更高的要求。由于膠粘連接區(qū)別于傳統(tǒng)的焊接，鉚接以及螺栓連接的優(yōu)異的疲勞特性，目前膠粘連接在汽車(chē)上的使用逐漸廣泛起來(lái)。粘接件的連接均勻，應(yīng)力集中小，使用壽命長(zhǎng)。膠接可以實(shí)現(xiàn)同種材料的連接，也可以實(shí)現(xiàn)異種材料的連接，例如金屬與金屬，金屬與非金屬之間，適用范圍更加廣泛。為了探究膠粘連接的疲勞

2、特性，本文開(kāi)展了以下的工作：
　　(1)提出了一種新型對(duì)接膠粘連接裂紋擴(kuò)展信息測(cè)試的實(shí)驗(yàn)方法。該方法采用了直流電位法，相對(duì)于傳統(tǒng)的顯微觀察法，能夠觀測(cè)來(lái)自試樣內(nèi)部的裂紋情況。該方法利用電位變化與裂紋擴(kuò)展信息之間的關(guān)系來(lái)測(cè)量裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
　　(2)基于直流電位法搭建膠粘疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)平臺(tái)。試驗(yàn)系統(tǒng)整體包括萬(wàn)能試驗(yàn)疲勞機(jī)，試樣的專(zhuān)用夾具、直流電壓源、分流電阻箱、NI數(shù)據(jù)采集設(shè)備等其他試驗(yàn)附件。考慮到實(shí)驗(yàn)環(huán)境的絕緣性，本文在夾

3、具與疲勞機(jī)的連接部分增加了一段絕緣連接件。在以上實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備完全后，本文進(jìn)行膠粘連接的疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。
　　(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)試樣的疲勞特性和裂紋擴(kuò)展特性進(jìn)行分析。試驗(yàn)得到了試樣兩端電壓變化曲線(xiàn)以及加載過(guò)程中的力位移曲線(xiàn)。針對(duì)力位移曲線(xiàn)本文分析其疲勞遲滯回線(xiàn)的性質(zhì);針對(duì)電壓曲線(xiàn)，本文利用推導(dǎo)的裂紋電壓轉(zhuǎn)換公式獲得其裂紋長(zhǎng)度的變化曲線(xiàn)，觀察其裂紋長(zhǎng)度變化的特點(diǎn)。
　　(4)根據(jù)裂紋長(zhǎng)度的變化曲線(xiàn)建立膠粘疲勞裂紋擴(kuò)展模型。本