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考虑弯曲效应的混元胶接单搭接头应力模型
学兔兔
第 44卷第 10期 机 械 工 程 学 报 vo1．44 NO．1O
2008年 l0月 CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERING 0ct． 2O08
DoI：10．3901／JM E．2008．10．129
考虑弯曲效应的混元胶接单搭接头应力模型
赵 波
(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 北京 100084)
摘要：混元胶接接头是利用多种不同剪切弹性模量的胶层来传递被粘物载荷的单搭接头。它兼具胶层连续性连接和降低端头
应力集中等优点，因此能充分利用被粘物材料性能(如复合材料)以提高接头强度。以典型双元胶接接头为对象，考虑加载作
用线偏心引起的弯曲效应和胶层剥离正应力，建立被粘物为各向同性的线弹性双元胶接接头应力解析模型。理论模型中的胶
层切应力、剥离正应力和上被粘物纵向正应力与精细有限元模型吻合得较好，证实了理论模型的正确性。参数研究中确定了
影响混元胶层应力分布的关键耦合参数。
关键词：应力分析 混元胶接 胶接 弯曲效应 单搭接头 参数研究
中图分类号：TG498 TG491
TheoreticalStressM odelofM ixed--modulusSingle--lapAdhesiveBonded
JointsConsideringtheBendingEffect
ZHAOBO
(StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing100084)
Abstract：Mixed—modulussingle—lapjointsarethebondedjointsinwhichalloftheloadbetweentwoadherendsistransferredwithin
thevariablemodulusadhesivelayerintheoverlapregion．Thetechniqueisdemonstratedtocombinetheadvantagesofthecontinuous
connectionandofloweringthestressconcentrationsduetOthevariationofadhesiveproperties，whichimpliesthatahugepotentialof
bondedadherendssuchascompositematerialsandasubstantialincreaseinjointstrengthcouldberealized．Thetheoreticalsrtess
modelforsymmetricbi-adhesivesingle—lapjointsmadeofisortopicadherendsisproposedonthebasisofthelinearelasticity
mono-adhesivetheory．Thebendingeffectcausedbythenon-axialloadingoftheadherendsandtheadhesivepeelsrtess，whichis
generallyconsideredtobecriticaltojointfailure，aretakenintoaccountinthisinvestigation．TheadhesiveShearandpeelstressesand
upperadherend’Slongitudinalnormalsrtessin theanalyticalsolution raeobtainedand compared withthenumericalsolutions
determinedbythetwo—dimensionallineraelasticfiniteelementanalysis(FEA)．Thenume
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