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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2018-06-02

Journal:机械工程学报

Volume:54

Issue:10

Page Number:43-52

ISSN No.:0577-6686

Key Words:结构胶粘剂;断裂韧性;内聚力模型;有限元仿真;断裂力学

Abstract:同传统结构连接方式相比,胶接技术具有诸多优势,在各个工业领域得到了广泛应用.胶层在胶接结构载荷传递过程中起着关键作用,对其内部裂纹扩展机理的研究就显得尤为重要.采用胶接双悬臂梁试验和内聚力模型数值仿真相结合的方法,研究胶层厚度对胶粘剂I型断裂韧性的影响规律.为了克服双悬臂梁试验中裂纹长度精确监测的困难,开发了基于柔度的梁方法对试验数据进行分析,进而得到I型断裂韧性数值.引入双线性内聚力模型对胶层裂纹扩展过程进行模拟,通过分析试验与数值模拟得到的载荷-位移曲线、R曲线和I型断裂韧性数据,验证了有限元模型的准确性.结果表明,胶层厚度对胶粘剂正应力工况下断裂特性有着显著影响,在所研究胶层厚度范围内,随着厚度增加其I型断裂韧性先增大后减小,失效模式则由内聚失效转变为混合失效.