碳纤维复材结构网球器械接头的胶接强度性能表征

针对网球器械用碳纤维复合材料胶接连接,以超声机械振动方法胶接处理了网球器械用碳纤维复合材料,并测试分析了碳纤维复合材料胶接强度。结果表明,超声机械振动胶接工艺参数直接影响着网球器械用碳纤维复合材料的胶接强度,其振动时间为21s、振动压力为0.35 MPa、振动位置为27 mm、振幅为57μm时,网球器械用碳纤维复合材料胶接强度最高;相较于未超声机械振动对照组,基于正交实验优化的超声机械振动组的碳纤维复合材料胶接强度更高,且试样破坏后胶层截面位置缝隙非常小,胶接强度分散性较小,胶接性能更加稳定。     

金属胶接工艺设计专家系统

介绍了用Turbo—PROLOG说明性语言写成的金属胶接接头工艺设计专家系统。本系统对钢、铝及其合金、铜及其合金、不锈钢、钛及其合金、铸铁等同种或异种金属胶接接头的工艺设计，胶粘剂选择、胶接工艺参数的确定均可自动完成．     

碳纤维支杆与金属接头两种连接方式的拉伸试验

碳纤维支杆与金属接头的连接方式通常有两种:胶接和胶-销连接。为了比较二者连接强度的大小,根据当前需求,设计并制作了拉伸试样,然后利用试验机对试样进行了拉伸试验。试验结果表明,胶接方式所能承受的最大拉伸载荷为42.25kN,连接强度为5.83MPa;胶-销连接方式所能承受的最大拉伸载荷为42.10kN,连接强度为5.81MPa。与胶接相比,胶-销连接对支杆和接头的连接强度没有较明显的提升,反而略有下降。     

豆基蛋白质胶粘剂改性及应用研究

为了降低豆基蛋白质胶粘剂的黏度、提高胶合板的耐沸水胶接强度和满足工业化的生产要求,对传统豆基蛋白质胶粘剂进行改性,并通过胶粘剂的黏度、pH值、凝胶时间、耐沸水胶接强度以及热分析结果等确定了改性剂的合理用量。然后以热压温度、热压时间、热压压力和涂胶量作为试验因素,以胶接强度作为考核指标,采用正交试验法优选出制备胶合板用改性豆基蛋白质胶粘剂的较佳工艺条件。结果表明:改性剂的合理用量(质量分数)是40%;胶合板的较佳热压工艺参数是热压温度140℃,热压时间5 min,热压压力1.2 MPa,双面涂胶量310 g/m2;在此较佳热压工艺条件下制备的胶合板,其耐沸水胶接强度较理想(为1.12 MPa),并且满足Ⅰ类胶合板的标准要求。     

环氧结构胶固化工艺对胶接接头性能的影响

以XH-11环氧结构胶为研究对象,采用正交试验法进行多因素试验设计,研究了固化温度、固化时间、晾置时间、表面粗糙度等因素对金属胶接接头拉伸剪切强度和冲击强度的影响,得出了最佳固化条件,并通过数据统计分析得到影响因素为自变量的力学性能回归方程,为胶接接头的强度预测提供参考.     

胶接接头的声技术无损检测

介绍了胶接接头无损检测技术近年来的发展情况,对超声、声-超声、声等无损检测技术的发展作了概要的阐述。同时对胶接接头的强度检测进行了分析,最后指出了制约胶接接头强度无损检测的主要障碍。     

胶接接头无损检测研究进展

介绍了胶接接头无损检测技术近年来的发展情况，对超声波、声、应力波等无损检测技术的发展作了概要的阐述，同时对胶接接头的强度检测进行了分析，认为检测中所选用的强度相关参数，应充分体现胶接接头对应力的响应，这样才可能实现胶接强度的定量检测。     

汽车用镀锌板单搭接胶接接头强度影响因素研究

针对不同种类汽车用镀锌板单搭接胶接接头强度的影响因素进行了研究分析.考察了不同腐蚀介质及汽车涂装工艺对汽车板胶接接头性能的影响,并深入研究了其失效机理.研究结果表明:汽车板材料的屈服强度、材料厚度以及胶层厚度等均会对胶接接头的力学性能产生一定的影响;为保证胶接工艺在汽车车身结构中发挥最佳的力学性能,且与电泳工艺段同步,...     

偶联剂与等离子体协同表面处理对聚乙烯木塑复合材胶接性能的影响

采用硅烷偶联剂涂覆与等离子体协同处理的方法,对聚乙烯木塑复合材料进行表面处理以改善其胶接性能。研究了硅烷偶联剂浓度、等离子体处理时间、等离子体喷头距试件的处理距离对胶接强度的影响,优化了协同处理工艺。利用接触角测试、红外光谱分析研究了协同表面处理前后材料的表面性质变化,并对胶接接头的耐水性能进行了测试。结果表明:利用偶联剂涂覆和等离子体的协同处理,可以既提高胶接强度,又改善胶接接头的耐水性能。协同处理受偶联剂涂覆和等离子体处理的工艺因素影响较大,选取的优选处理工艺为偶联剂浓度为5%、等离子体处理时间为30s、处理距离为30mm。     

复材/复材二次胶接胶接质量及强度影响因素研究

通过不同尺寸的高温结构胶-双马基碳纤维层压板的二次胶接试验,对二次胶接过程中影响胶接内部质量和胶接强度的因素进行了分析。结果表明,在胶接反应过程中,复材板与复材板之间的实际配合间隙大于复材板制造的叠合公差,准确测量配合间隙及适当进行胶膜补充是提高胶接质量的重要保障,通过模拟胶接过程来测量配合间隙可行。对大尺寸胶接界面,通过提高胶膜的流动性能够提高胶接质量,但却降低了胶接强度。胶接强度随胶膜厚度增加而增加,但达到极值后随胶层厚度的增加而减小。     

超声加速环氧胶黏剂的固化动力学行为与机理

超声可显著提高胶黏剂的固化速率,加快胶接成型。采用双酚A型环氧树脂/低分子聚酰胺650体系胶黏剂树脂,以碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝合金接头为黏接对象,通过超声工具头对接头中的CFRP板施加超声振动。通过差式扫描量热法(DSC)分析固化过程,证实对胶接接头施加超声振动可使胶黏剂的固化速率较常温固化提高26倍。通过监测振动过程中胶黏剂的温度变化,表明超声能够促进胶黏剂升温,有利于加速固化反应。对固化动力学方程进行变换,结合温度数据,建立超声辅助固化的变活化能模型,表明超声可显著降低固化反应活化能。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析发现超声可使环氧键、N—H键活化,提高反应活性。     

碳纤维传动轴刚度不平衡胶接接头的失效行为研究

建立了碳纤维传动轴刚度不平衡胶接接头的有限元模型,对扭转载荷下刚度不平衡胶接接头的失效行为进行分析,预测了胶接接头的失效扭矩和失效模式,并进行扭转实验证明有限元分析方法的有效性,最后研究了被粘物剪切模量比和壁厚比对刚度不平衡胶接接头失效行为的影响,为工程上碳纤维传动轴胶接接头的设计提供了参考。     

复合材料/金属胶接结构研究进展及发展趋势

胶接连接应用日渐广泛,特别是在汽车和航空航天等结构领域。首先分析了复合材料/金属胶接连接方式的特点,重点介绍了接头中的次弯曲效应、异质材料间刚度与热膨胀系数的不匹配特性以及载荷传递特性。然后总结了提高胶接接头强度的研究进展,主要包括增大胶接长度和宽度、选择胶黏剂、表面处理、增加胶瘤和被粘合物形状的设计等方面。最后对胶接接头的发展趋势进行了展望。     

胶接接头剪切和正拉强度试验方法的分析

分析了胶接接头现行剪切强度和正拉强度测试方法中存在的问题，指出由于应力集中及多种应力的综合作用导致测试值出现较大偏差，提出了胶接接头剪切强度和正拉强度测试方法的改进意见。     

环氧/铝胶接接头在氯化钠水溶液中的老化行为

研究了环氧/铝胶接接头在35℃、55℃、质量分数为5%的氯化钠水溶液中的老化行为,同时与其在水中的老化行为进行了对比,并用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析了其在氯化钠水溶液中失效的机理。结果表明,提高温度可以加速环氧胶接接头在氯化钠水溶液中的老化;环氧胶接接头在氯化钠水溶液中的老化速度比其在水中的老化速度快;环氧胶接接头在氯化钠水溶液中破坏失效的原因主要是氯化钠水溶液促进了环氧胶粘剂的水解。     

胶层Ⅰ/Ⅱ型断裂破坏内聚单元参数的确定和应用

建立了铝合金板单搭接胶接接头的三维弹性有限元模型,通过与G-R解析模型的胶层剪应力和剥离应力分布对比分析,验证了有限元模型的有效性。经有限元仿真拟合铝合金板单搭接胶接接头静拉伸试验的载荷-位移曲线,获得了胶层Ⅰ/Ⅱ型混合失效模式下内聚力单元的断裂参数值和胶层渐进破坏的过程,将胶层内聚力单元断裂参数值应用于含双裂纹复合材料胶接修补结构中,预测了修补结构的静拉伸强度。结果表明,有限元模型预测的剩余强度与实验值的相对误差为3.8%,因此运用内聚力单元仿真胶层的方法是有效的,并为复合材料胶接修补结构的承载能力分析提供了有力的依据。     

固化工艺对胶接接头冲击性能的影响

研究了固化温度、时间等固化工艺参数对结构钢／环氧胶接接头冲击韧度的影响。结果表明,固化温度从60℃增加到120℃时,冲击韧度值变化显著：当固化时间为1h时,结构钢胶接接头的冲击韧度先随固化温度的提高而有所上升,在90℃时达到最大值,其后随温升而降低;当固化时间为2h时,随固化温度提高冲击韧度出现两个峰值。研究还发现,在研究所采取的工艺条件下,被粘物的待胶接表面经粗细不同的砂纸打磨处理后,冲击性能有一定差异,粗砂纸打磨引起接头冲击韧度实验结果的离散度增大。     

J-133胶黏剂铝合金胶接接头湿热老化性能的研究

选取J-133环氧结构胶黏剂,制备铝合金胶接接头。通过在湿热条件下对试样进行环境试验,对结构胶黏剂和胶接接头的耐久性进行了评价。采用TG、IR和光学显微镜分别对胶黏剂样品变化和胶接接头破坏面形貌进行分析。分析结果表明:该胶黏剂在55℃和80℃,2200h湿热老化后剪切强度下降分别超过5%和7%;胶黏剂热失重峰温度下降,发生了断链分解;断链反应发生在固化生成的新官能团部位;胶接界面层和胶黏剂层都受到了水分的影响。     

浇注型聚氨酯弹性体与金属粘接性能的研究

以CPUE(浇注型聚氨酯弹性体)和45#钢为试验对象,探讨了胶粘剂种类、金属表面处理、聚氨酯(PU)硬度、加热时间和保存时间对CPUE/金属胶接件粘接性能的影响。研究结果表明:在5种胶粘剂中,双组分胶粘剂245N的粘接强度相对最高,而胶粘剂240N的耐水性相对最好;聚酯型CPUE/金属胶接件的粘接强度高于聚醚型CPUE/金属胶接件,高硬度CPUE/金属胶接件的粘接强度高于低硬度CPUE/金属胶接件;胶粘剂的粘接强度随加热时间延长而逐渐降低,CPUE/金属胶接件的保存时间为7 d时,粘接强度仍相对较高。     

硅烷偶联剂处理木塑复合材胶接接头的耐水性

利用硅烷偶联剂KH560对木粉/聚乙烯复合材料进行表面处理以改善其胶接性能。利用接触角、吸水量、表面形貌以及胶接强度测试等分析方法,研究了硅烷偶联剂处理聚乙烯木塑复合材料胶接接头在水环境中的胶接耐久性能。试验结果表明,机械打磨并偶联剂处理后,聚乙烯木塑复合材表面接触角增加,表面粗糙度增大,胶接强度和耐水性明显提高。偶联剂分子链上环氧基团的"架桥"作用以及甲氧基的憎水作用,是粘接强度和耐水性能提高的主要原因。浸水环境下,聚乙烯木塑复合材料表面粗糙度略有降低;随着浸水时间的延长,表面接触角下降,胶接接头的吸水量增加,胶接强度下降。水环境下聚乙烯木塑复合材料中木质纤维成分的吸水膨胀,是造成胶接强度下降的主要原因。