机械工程学报

作者：侯文彬, 刘璟琳, 陈广义, 韩啸, 徐翔, 郑文献

单位：1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 大连 116024;2. 大连理工大学工程力学系 大连 116024;3. 上海飞可斯铆钉有限公司 上海 201204

关键词：胶层缺陷,复合连接,失效载荷,胶接接头,铆接接头；

基金：国家自然科学基金青年科学基金（51605072）、中央高校基本科研业务费（DUT19ZD222，DUT19JC02）和水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室（三峡大学）开放基金（2018KJX01）资助项目。

近年来胶接-拉铆技术在载运工具和航空航天等领域得到了广泛应用，而大型结构连接部件的制备过程会不可避免地在胶层内部产生局部缺陷，进而影响接头服役性能。以胶接-拉铆单/双搭接接头为研究对象，通过在胶层区域设置不同形式的人工缺陷，模拟胶层制备过程中产生的胶层内部缺陷，研究其对胶铆接头搭接剪切力学性能的影响规律。以6061-T6铝合金为基底制备胶接-拉铆接头试件，考虑单、双搭接试件形式，胶层内部预先放置不同厚度、面积、形状、位置的聚四氟乙烯缺陷片，对固化后的接头进行准静态拉伸破坏试验，并采用宏观观测和扫描电镜分析胶层失效表面宏观和微观样貌，从而对胶层内部缺陷对其失效模式影响机理进行评价。试验结果表明，接头主要失效模式为内聚失效，胶层中缺陷的位置、面积、厚度会对接头失效载荷以及失效强度产生不同程度影响，而缺陷的形状对接头力学性能影响不大。无缺陷的双搭接试件胶层失效载荷是单搭接试件1.62倍，单搭接试件胶层失效强度是双搭接试件1.24倍。有圆形缺陷的双搭接试件失效载荷是单搭接试件2倍，而失效强度没有受较大影响。基于现有试验结果，可以为实际结构设计中含胶层缺陷胶铆复合接头失效强度提供有效评估方法。

来源：2019年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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