重载铁路胶接绝缘接头处轨道振动特性

胶接绝缘接头是重载列车准确定位和区间信号传递的重要基础设施,但由于接头是线路的薄弱部分,易产生伤损病害导致轨道结构动态作用增大,为研究病害接头和新装接头对轨道结构的振动影响特征,在重载线路上进行了接头病害的静态测试调研和现场行车试验,分析了重载列车作用下病害接头和新接头对轨道结构振动传递、分布及频谱特征影响规律.结果 ...     

拉伸速率对钢板胶接接头力学性能的影响

本文对两种钢板单搭胶接接头在不同的拉伸速率下(准静态、10m/s、20m/s)实验研究了不同拉伸速率对两种钢板接头力学性能的影响。结果表明钢板胶接接头在高速拉伸(10m/s、20m/s)时的强度相对于准静态(13mm/min)有明显提高,并且随着拉伸速率的增加而增大。这是由于在高速拉伸时接头及胶层高速形变,应变率大大增大,胶层粘性因素所产生的应力大大增加,使得接头强度提升。失效模式也随着发生改变,呈现出脆性断裂模式。被粘物材料性能的不同也会对接头强度产生影响,且这种影响随着拉伸速率的增加逐渐减小。     

环氧胶接接头在水中的老化行为研究

主要研究了环氧胶接接头在不同温度水中的老化行为,并用扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)分析了其失效的机理.结果表明,提高温度可以加速环氧胶接接头在水中的老化;环氧胶接接头在水中破坏失效的原因主要是渗入到胶接层的水分子取代了胶粘剂分子在金属表面的粘附.     

折曲长度对胶接接头应力分布影响的数值分析

运用有限元法研究了折曲长度对胶接接头应力分布的影响,结果表明,采用折曲的搭接方式能改善接头的应力分布,提高接头的承载能力;在一定范围内折曲长度增大,应力流线发生改变;接头应力分布越均匀;折曲长度取20mm时,接头界面以及胶层应力的分布较为理想.     

一种T形胶接接头的简化有限元单元

以胶接接头位移理论为基础,通过一组特定的位移约束条件确立了被粘物纵向和横向位移函数,建立了对称T形胶接接头的简化有限元单元,并得到单元刚度矩阵。这些接头单元能够克服胶层厚度估计过大的问题,降低了整体有限元模型的自由度数量,适用于大型有限元模型中对胶接接头的简化建模。精细有限元模型的数值验证表明,胶接接头简化有限元单元精度很好,使其应用到诸如汽车白车身、飞机等大型有限元模型中成为可能。     

硅烷处理对有机涂层／金属胶接接头力学性能的影响

研究了硅烷处理的胶接接头的力学性能,分析了硅烷处理对涂层/金属界面力学性能的影响.对碳钢表面进行硅烷处理,用环氧树脂胶黏剂粘接.对疲劳后的胶接接头施加静态载荷,通过分析硅烷处理胶接接头的应力-应变曲线及接头破坏形式,得出疲劳破坏与静载破坏的区别.结果表明:硅烷处理的胶接接头经一定周次疲劳后能提高接头的粘接强度,接头的破坏形式虽然为界面断裂但却为韧性断裂;接头静拉破坏形式为界面破坏和内聚破坏的混和破坏.     

嵌块长度对胶接接头应力分布影响的数值分析

利用弹塑性有限元方法研究了钢嵌块长度对单搭接接头应力分布的影响,结果表明,采用钢嵌块形成混合连接接头后,接头上的应力流线分布发生了变化,钢嵌块中存在的压缩轴向应力和负值剥离应力有利于提高接头的承载能力;嵌块长度的增加使胶层和被粘物中界面处的峰值应力显著增大,而嵌块中的应力变化不大,嵌块长度超过4mm后,胶层中的应力峰值急剧上升;在需用嵌块增强胶接接头时应注意采用适宜的嵌块长度.     

基于理论解的三种胶接接头简化有限元单元

建立了非对称胶接接头位移理论,它能严格满足包括胶层端头剪应力为零在内的所有边界条件。由于上被粘物、下被粘物具有不同材料和厚度,研究非对称胶接接头更具一般性。以位移理论解为基础,通过一组特定位移约束条件确立了被粘物纵向和横向位移函数,获得了非对称T形、L形和单搭接接头简化有限元单元的单元刚度矩阵。这些胶接接头简化单元能大幅降低整体有限元模型的自由度数量,避免以往胶层单元胶层厚度估计过大的不足,并考虑了被粘物间连续传力的特性,更适于大型有限元模型中对胶接接头的简化建模。精细有限元模型的数值验证表明,三种胶接接头简化有限元单元精度很好,使其应用到诸如汽车白车身、飞机等大型有限元模型中成为可能。     

环氧胶接接头在酸介质中的老化行为研究

研究了环氧胶接接头在酸性介质中的老化行为,并用傅立叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析了其失效的机理.结果表明,环氧胶接接头在酸性介质中老化后,其剪切强度明显降低;胶粘剂分子链的降解是环氧胶接接头胶接性能降低的主要原因;盐酸溶液对环氧胶接接头的破坏作用要比硫酸溶液强.     

缺陷对单搭胶接接头力学性能的影响

通过单向拉伸试验对比分析了两种接头的破坏模式及载荷-位移曲线, 研究了T700/TDE85复合材料单向层合板单搭接胶层内缺陷对接头破坏行为的影响。试验结果表明, 接头破坏的主导模式为界面破坏, 胶层中微小缺陷对接头强度的影响不大。为研究接头的失效机制, 采用有限元方法对两种接头失效进行数值分析, 模拟了接头搭接区界面剥离应力及剪切应力分布情况, 并分析了缺陷位置变化及面积变化对接头强度的影响。结果表明, 随着缺陷位置距接头搭接区自由端部越近, 接头强度越小, 且缺陷位置距接头搭接区自由端部2.5 mm以内, 缺陷对接头强度影响较大; 接头强度随缺陷面积的增大而减小, 并且缺陷面积占搭接区面积的比率在4.4%以内, 缺陷对接头强度的影响较小; 数值计算结果与实验结果吻合较好。     

浅谈八钢胶带输送机胶接技术

通过对八钢公司铁前系统胶带输送机胶接技术的应用与实践,对胶接方法、胶接程序、施工工艺及注意事项等方面进行了总结分析,并提出了皮带热胶接中的技术要点、注意事项。     

金属胶接接头残余应力计算及数值分析

利用Baker模型和弹塑性有限元方法研究了胶接接头搭接区残余应力的分布.结果表明,因胶粘荆的线膨胀系数比被粘物高得多,胶层固化时被粘物阻碍了胶层的收缩,故胶层中为残余拉伸应力,被粘物中为残余压缩应力,胶层中的残余应力远大于被粘物中的残余应力.利用Baker模型和有限元计算远离自由端的胶层中的残余应力,两者吻合.被粘物中的残余应力呈中心对称,等效应力经多项式拟合后呈抛物线分布.     

5052铝合金胶接接头静强度及疲劳性能研究

运用实验方法研究了胶接接头的静强度及其疲劳性能。对胶接接头进行静力学实验,并在此基础上选用6种不同载荷水平对胶接接头进行疲劳实验,获得了接头的载荷-寿命(F-N)曲线。试验结果表明:胶接接头静强度为同尺寸铝合金板静强度的77.5%,说明胶接接头有较高的静强度。当疲劳载荷水平大于最大静载荷平均值的50%时,接头F-N曲线呈线性趋势变化;随着疲劳载荷水平的不断提高,接头失效形式更多地表现为混合破坏。通过分析疲劳失效接头刚度变化可知:在各疲劳载荷水平下,接头刚度的线性趋势变化在整个疲劳周期内占很大比例,疲劳载荷水平越低,接头刚度降低越慢;接头刚度的变化表明在接头内产生了裂纹并逐步扩展。     

胶接接头界面理论及其表面处理技术研究进展

胶接是用胶粘剂将被粘物表面连接在一起,形成可承受外载的胶接接头的过程,是涉及材料粘附、高分子材料老化机理、表面技术、力学性能测试等多个学科领域的边缘学科.介绍了与胶接接头界面紧密相关的弱界面层理论和润湿理论等领域的研究进展,总结了胶接接头表面处理方面的主要方法.     

刚度非平衡胶接接头的二维应力分析

建立一种通用的分析刚度非平衡胶接接头应力的二维弹性理论。该理论通过使用完整的几何方程和完整的本构方程,不但考虑被粘体的弯曲、拉伸、剪切效应和胶层的剪切和撕扯行为,而且严格满足包括接头端头处胶层剪应力为零的所有边界条件,适用于被粘体/胶层厚度和材料属性的任何组合。与二维线弹性有限元分析对比表明:该理论解有很好的精度。最后对刚度不平衡程度对胶层应力分布的影响进行参数研究。     

车身铝合金板胶接接头固化度解析预测研究

为了预测铝合金胶接接头固化过程中固化度的变化规律.通过实验对5A02铝合金胶接接头固化过程中的传热特征进行分析,在忽略胶层所释放的内热的前提下,将胶接接头简化为一集总热源系统.根据热传导理论,获得了胶接接头固化过程中温度变化的解析预测公式,并结合胶黏剂的固化动力学方程,得到了胶接接头固化过程中固化度的预测方法.通过实验...     

对钢芯皮带胶接接头硫化操作控制的分析

本文主要介绍了钢芯皮带胶接接头硫化操作的控制，并对硫化胶接接头搭接形式，硫化温度、压力、时间的控制以及影响接头质量的原因进行了分析。     

金属裂纹板复合材料胶接修补强度的弹塑性有限元预测

金属裂纹板经复合材料补片胶接修补后,其结构强度明显提高,但裂纹板中的裂纹会导致严重的应力集中现象,并易产生塑性变形,呈现强烈的材料物理非线性特性,需要采用弹塑性力学原理,进行复合材料胶接修复结构的静强度预测。为此,考虑金属板材料的非线性特性,建立了金属裂纹板复合材料胶接修补结构的弹塑性有限元模型,并通过试验验证了模型的有效性。在此基础上,提出了基于裂纹尖端的张开位移(COD)判据的拉伸强度预测方法,分析了修复结构的塑性应变、COD以及静拉伸强度。结果表明:相对于应力强度因子K判据, COD判据能更有效地预测修复试件的静拉伸强度。      

基于临界应力强度因子的胶接对接接头抗拉强度简便预测方法

为了能够对胶接对接接头进行抗拉强度预测,该文以有限元分析方法为基础,通过利用参考问题的无量纲应力强度因子、接头模型与参考问题模型之间应力值的比值以及接头抗拉强度的试验数值,得到了胶接对接接头的临界应力强度因子数值,从而提出了一个基于临界应力强度因子的胶接对接接头抗拉强度的简便预测新方法。该方法能够在保证精确度的基础上快速计算出胶接对接接头的应力强度因子,通过使用任意某一胶层厚度时的抗拉强度试验数值预测出其他胶层厚度时对接接头的抗拉强度数值。通过三种胶接对接接头的算例对比分析,证明了该方法的预测结果与实际结果非常接近,预测精度良好,便于工程应用。     

结构胶胶接汽车车身金属接头抗环境腐蚀性能研究进展

本文从环境暴露时腐蚀介质的传输规律研究、环境暴露对汽车车身金属胶接接头力学性能影响及其降级机理、金属被粘物表面处理技术几个方面对其胶接接头腐蚀方面的研究现状进行了综述,并探讨了金属胶接接头环境抗腐蚀性能研究的发展趋势,认为腐蚀介质在胶接接头界面的扩散规律、接头金属表面的电化学反应破坏其界面结合性能的机理及规律、金属接头中的电化学腐蚀规律及电化学反应对黏合性能和接头强度影响等方面是今后的主要研究重点.