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蜂窩夾層結構中膠粘劑的模擬和研究

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-01-06  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:70

       提出了一套定量研究蜂窩夾層板中膠粘劑作用的方法。從建立蜂窩芯、膠粘劑和面板的板單元有限元模型出發,用有限元軟件計算了在線彈性范圍內有膠粘劑和無膠粘劑蜂窩夾層板模型在受均布載荷情況下的變形,并作了對比分析,指出了膠粘劑對夾層板的加強作用,為定量研究膠粘劑在夾層結構中作用的模擬開辟道路。同時對膠粘劑的剝離性能進行了研究,總結了影響膠粘性能的因素。

       膠接蜂窩夾層結構是一種常見的蜂窩夾層結構,它是把蜂窩形狀的夾芯材料夾在兩塊面板之間,并把它們用膠粘劑互相粘接而成的,如圖1所示。蜂窩夾層結構作為一種特殊的多子L復合材料已經廣泛應用于航空、航天等各個領域。蜂窩夾層結構由于它具有較高的比強度、比剛度和較好的隔熱、隔振、耐沖擊等優點,而成為航空、航天,船舶、鐵路、汽車、建筑等領域不可缺少的材料之一【11。特別是在航空工業中,蜂窩夾層結構復合材料已成功地應用于飛行器等主、次承力結構件。

       在蜂窩夾層結構成型過程中,由于芯子中殘留膠粘劑固化時容易產生揮發物,以及在使用過程中蜂窩芯子容易產生積水心1,使得蜂窩夾層結構在粘接處很容易產生脫粘缺陷或粘接不牢靠,從而在脫粘缺陷的邊緣處易產生應力集中,影響了結構的承力和傳力性能,增加了結構提前破壞的危險性和可能性。因此,蜂窩夾層結構的面板和蜂窩之間的膠接性能很重要。膠接質量的好壞,關系著面板和芯子粘接后的整體性能,關系著能否發揮夾層結構的高比強度、比剛度的特點。所以對于蜂窩夾層結構,其面板與蜂窩芯子之間的膠接性能至關重要,是評判夾層結構性能的主要依據,是夾層結構產品質量檢驗的重要指標。

       夾層結構的面板和蜂窩之間的膠粘劑的分布情況和分布形狀較為復雜,在各種結構特性及結構損傷分析中,通常都不考慮膠粘劑的作
用。蜂窩夾層結構成型后,膠粘劑的形態主要受膠粘劑中樹脂粘度、膠粘劑的厚度、固化溫度和固化時間等因素影響,據此著重分析樹脂粘度的高低對膠粘劑成型后的狀態的影響,為建立合理的膠粘劑有限元模型提供了可靠的依據,并建立鋁合金蜂窩、膠粘劑和面板的有限元分析模型,在蜂窩夾芯結構受靜態均布壓力載荷的情況下,分析不同厚度的面板以及蜂窩壁板對結構變形以及剛度的影響,比較有/無膠層有限元分析模型,分析膠粘劑在蜂窩夾層結構變形中的作用大小。并分析夾層結構的另一項重要指標:滾筒剝離性能,得出影響剝離性能的影響因素。

資料下載:   蜂窩夾層結構中膠粘劑的模擬和研究.pdf
 
關鍵詞: 蜂窩夾層 復合材料
 
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