腐蚀环境下钢/铝压印-胶接复合接头的静力学性能研究

为探究铝合金压印接头的静力学性能以及腐蚀对压印-胶接复合接头(简称压-胶复合接头)静力学性能的影响,以AA5052铝合金和DP590双相钢为试验板材,分别制备铝/铝组合及钢/铝组合的压印接头和压-胶复合接头,对各组接头开展拉伸试验,并结合扫描电镜分析其静力学性能和失效机理。随后,以0.02 mol/L的NaHSO3溶液作为腐蚀介质,对静力学性能最优的接头试件进行周浸加速腐蚀试验。结果表明:选用强度较大的板材作为上板可以提高压印接头和压-胶复合接头的静力学性能,可将2种接头的失效形式由颈部断裂优化为底部脱落与颈部断裂混合。使用胶黏剂可提升压印接头的静力学性能,但对其失效形式无显著影响。在酸性环境中,钢/铝压-胶复合接头的失效形式由底部脱落与颈部断裂混合逐渐转变为颈部断裂,说明腐蚀老化会导致接头上板的颈部变薄,使其成为剪力传递过程中的薄弱环节而发生断裂。在腐蚀过程中,钢/铝压-胶复合接头的峰值载荷呈递减趋势,能量吸收值呈“台阶”式下降。在中长腐蚀周期下,钢/铝压-胶复合接头的峰值载荷与能量吸收值的下降幅度较小,表明堆积于板材表面的腐蚀物会抑制接头的腐蚀效应。研究结果可为后续的汽车轻量化设计和评估提供参考。

铝/镁合金轴叉磁脉冲压接/胶接复合连接工艺与接头性能

面向汽车传动轴中轻量化材料的使用与连接需求,提出了一种6061-T6铝合金和AZ31B镁合金轴叉的磁脉冲压接/胶接复合连接工艺。通过改变放电次数、槽倾角和放电能量等工艺参数,对比分析了不同工艺下胶接接头、磁脉冲压接接头和磁脉冲压接/胶接复合连接接头力学性能的变化规律,并通过显微观测探究了不同试验参数对铝/镁合金接头性能的影响和机理。通过中性盐雾腐蚀试验观察了接头在不同周期下的腐蚀产物和形貌变化。结果表明,磁脉冲压接/胶接复合连接工艺能够实现镁合金和铝合金的高质量连接,放电能量25 kJ、槽倾角90°、放电3次时,接头最大扭矩达到1479.30 N·m;铝合金外管和镁合金槽底面的贴合区域长度随放电次数和槽倾角的增大而增加;胶粘剂的加入有利于降低接头的腐蚀速度。

层状粘接复合结构界面力学参数声导波定征方法

在推导层状粘接复合结构良好粘接及存在弱界面、滑移界面和脱层等几种不同界面条件下声导波的广义频散方程的基础上，分析了界面径向与轴向力学参数对声导波传播特性的影响，进一步提出以频散特性为基础的超声导波定征方法和在最小二乘意义下的反向算法对粘接复合结构层间界面力学参数进行了估计。分析了影响估计准确性的各种因素，研究了超声导波定征方法对粘接复合结构层间力学参数的灵敏度及其在误差传递中的意义。

泡沫金属三明治结构压印-粘接复合接头剥离性能分析

为研究三明治结构压印-粘接复合接头的抗剥离性能,选取AA5052铝合金板以及泡沫镍、泡沫铜以及泡沫铁镍进行压印-粘接复合连接,对接头进行拉伸剪切试验,采用扫描电镜对失效断口进行了观察,分析了接头的失效形式、失效载荷、能量吸收值以及失效机理。结果表明:夹层的存在会使接头中胶层的失效过程更加稳定,夹层对于压印-粘接复合接头的承载能力并无显著影响,但是会降低其失效过程中的能量吸收值。

铜合金同异质板材压印-粘接复合连接的力学性能及断口分析

对H62铜合金同种板组合及分别与5052铝合金和镀锌钢的异种板组合进行了压印-粘接复合连接。利用电动伺服材料试验机对试件进行了拉伸-剪切试验,采用扫描电镜对失效断口进行了观察,分析了试件的失效强度、能量吸收值及失效模式,测试了铜合金压印-粘接复合连接接头的力学性能。结果表明:铜合金同/异质板材组合压印-粘接复合连接接头的强度主要取决于粘接剂,失效模式取决于连接点处压印互锁结构。针对压印-粘接复合连接,H62-H62接头的抗剪强度均值达到5021.52 N,能量吸收均值是5.3 J,接头为拉脱失效并伴随轻微擦伤;H62-5052接头失效模式为底部分离,下板明显塑性变形,缓冲吸震能力为H62-H62接头的1.87倍;H62-镀锌钢接头为颈部断裂失效,抗剪切强度最高,为H62-H62接头的1.20倍。

纤维键接复合材料的超声检测和力学性能测试

纤维键接复合材料,特别是带有转向纤维的复合材料比普通层压板具有更加复杂的内部结构。介绍用超声波对键接复合材料层间界面进行成像,以期建立一种评价键接复合材料产品质量的方法。同时进行了短梁剪切试验,研究材料的破坏行为和缺陷对材料力学性能的影响。

激光胶接复合点焊工艺特性

分析激光胶接复合点焊工艺的稳定性,研究不同性能胶层的气体排出方式,解决激光胶接点焊工艺的焊接缺陷.结果表明,胶焊工艺的关键在于给胶层分解产生的气体合适的排气方式,胶层粘度越大,板间隙排气越困难,胶焊稳定性越差.对于低粘度的胶层,可以采用缓升激光脉冲工艺实现可靠连接;对于大粘度的胶层,采用尖峰激光脉冲加填丝的工艺才能实现可靠连接.这些焊接工艺能够解决不同粘度胶粘剂的胶焊工艺缺陷,扩大激光胶接复合点焊技术的应用范围.

热应力对双层管胀接复合强度影响分析

分析了在热应力作用下双层管胀接复合强度的变化规律,研究表明双层管胀接复合强度经热应力循环后,根据材料性能不同,残余接触压力的变化也不同,且存在极限工作温度;并得到了实验验证。

复合树脂多层修复技术与复合树脂直接粘接修复技术在前牙间隙美学修复中的效果对比

目的:对比分析复合树脂多层修复技术与复合树脂直接粘接修复技术在前牙间隙美学修复中的效果。方法:纳入笔者医院2020年6月-2021年6月收治的98例(共104颗患牙)前牙间隙患者作为研究对象,按照随机数表法分为A组和B组,各49例。A组患者接受复合树脂多层修复技术,B组患者接受复合树脂直接粘接修复技术。对比两组修复效果、美学效果和治疗总费用,比较两组修复前和修复30d后、6个月后的咬合力、咀嚼效率和焦虑自评量表(Self-ratinganxietyscale,SAS)、抑郁自评量表(Self-rating depression scale,SDS)评分。结果:修复30 d后,A组优秀率高于B组(P<0.05),两组良好率和不良率比较无统计学意义(P>0.05)。修复6个月后,A组优秀率和不良率均高于B组(P<0.05),两组良好率比较无统计学意义(P>0.05)。患者的咬合力在时间、交互作用上差异有统计学意义(P<0.05),在组间作用上差异无统计学意义(P>0.05)。患者的咀嚼效率在时间、组间、交互作用上差异均有统计学意义(P<0.05)。修复6个月后,两组患者咬合力和咀嚼效率均较修复30d后和修复前升高,且A组咬合力和咀嚼效率高于B组(P<0.05)。A组修复后的边缘密合性、颜色匹配性、修复体崩裂、继发龋损、形态匹配、修复体脱落和牙龈健康评分均低于B组(P<0.05)。患者的SAS评分和SDS评分在时间、组间、交互作用上有统计学意义(均P<0.05)。修复30d后和修复6个月后,两组患者SAS和SDS评分均较修复前降低,且A组低于B组(P<0.05)。A组治疗总花费高于B组(P<0.05)。结论:与复合树脂直接粘接修复技术相比,在前牙间隙美学修复中应用复合树脂多层修复技术可取得更佳的修复效果,有助于恢复患者咬合力和咀嚼功能,使患者获得良好美学效果,改善其心理状态。但治疗总花费相对较高,临床治疗需结合患者经济情况选择合适治疗方案。

焊点排布方式对激光点焊-胶接复合接头断裂过程的影响

以J-11为填充胶粘剂,采用CO2脉冲激光对低碳钢Q195进行了激光点焊-胶接复合连接试验。对不同焊点排布情况下复合接头的断裂过程进行了研究。结果表明,当只有1个焊点时,复合接头在拉剪载荷作用下,复合接头两端的胶接部分首先开裂,焊点部分最后断裂;当焊点排布方向与受力方向一致时,复合接头内焊点外侧的胶层首先开裂,然后是焊点之间的胶层发生断裂,最后是焊点部分开裂;当焊点排布方向与受力方向垂直时,复合接头内的胶接部分先开裂,焊点部分随后断裂。另外,采用有限元方法对不同焊点排布方式的复合接头受一定拉剪力时,接头内的应力分布情况进行分析,解释焊点排布方式带来的影响,分析结果与试验结果相吻合。

铜钢板压印-粘接复合连接的静力学性能及失效机理分析

为深入研究铜钢板压印-粘接复合连接的静力学性能和失效机理,本文选取铜合金H62同种组合及与镀锌钢的异种组合进行单搭及T型试件压印-粘接复合连接,借助MTS材料试验机对试件进行拉伸-剪切试验及剥离试验,采用SEM扫描电镜对典型失效断口进行微观分析,分析试件的失效强度及失效模式,测试铜合金压印-粘接复合连接接头的静力学性能,结果表明:铜钢板压印-粘接复合连接的抗剪切强度远优于抗剥离强度,且其接头强度主要由粘接剂决定,失效模式取决于压印结构成型情况.H62-H62压印-粘接复合接头的抗剪切力强度均值为5 021.52 N,抗剥离强度均值为943.05 N,接头为拉脱失效伴随轻微擦伤;H62-镀锌钢压印-粘接复合接头的抗剪切强度为H62-H62接头的1.2倍,失效模式为颈部断裂;抗剥离强度为H62-H62接头的2.3倍,接头为"上板撕裂"失效.

模拟高拱坝施工期横缝工作性态的接触-接缝复合单元

考虑施工期高拱坝横缝的真实工作性态以及影响横缝开合度的各种因素,提出一种新的非线性接触-接缝复合单元,该单元可以模拟横缝在灌浆过程中的变形和受力状态上的转化规律,并导出横缝灌浆时刻复合单元的具体转化格式,详细介绍接触-接缝复合单元的数值实施步骤,编制数值程序。小湾高拱坝横缝开合度的数值仿真模拟计算结果表明了该复合单元的可行性和实用性。

铜铝接头压接-扩散复合连接工艺及试验

采用压接-扩散复合连接能够实现T2铜/2A50铝合金异种金属的连接.这种焊接的工艺为先压接后在515℃扩散60 min,然后取出热压并再次扩散90 min.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、导电率、抗拉强度等测试方法对T2铜/2A50铝合金接头进行研究.结果表明,在结合界面产生了脆性化合物CuA12,形成了大约2 mm的焊缝,在铜基体与焊缝之间生成了新相,形成了一条光亮带.接头的导电性能介于铜与铝合金之间,能够满足实际要求.

PBA/TiO_2接枝复合整理剂及其整理棉织物的抗紫外线性能

通过原位乳液聚合制备了TiO2粒子表面接枝率为13.5%的PBA/TiO2接枝复合胶乳,以其为整理剂,通过浸轧对棉织物进行抗紫外线整理。研究表明,经PBA/TiO2接枝复合整理剂整理的棉织物具有优异的抗紫外线性能和耐洗性能。扫描电镜观察发现,经PBA/TiO2整理的棉纤维表面TiO2粒子附着量大,分散更均匀。认为是纳米TiO2粒子表面存在的PBA接枝聚合物抑制了TiO2在棉纤维表面的团聚倾向,提高了TiO2与纤维聚合物的相容性和结合牢度,因而经接枝整理剂整理的棉织物具有良好的抗紫外线性能。

表面处理工艺对复合材料粘接修理的影响

为了满足应急抢修的需求,实现结构承载能力的快速恢复,研究了各种简化的表面处理工艺对于复合材料粘接修理的影响。研究结果表明,采用简单的喷砂或打磨处理工艺可以获得较为满意的粘接修理强度。如果增加喷砂或打磨前后的溶剂清洗,则可以获得更好的粘接强度。不进行表面处理或只是溶剂清洗难以满足修理的要求。不同表面处理工艺获得的修理试样,其拉伸破坏形式不同。

含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接结构应力强度因子有限元分析

含裂纹铝合金板经复合材料补片胶接修复后,裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,简称SIF)是关注的重点。基于有限元软件ABAQUS,建立了含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接修复件的分析模型。计算了裂纹尖端的SIF,与Rose解析模型进行了对比验证,得到裂纹尖端SIF在板厚方向上的变化,以及补片在厚度方向上修补效果的变化,对比了不同修复方式的修复效果。结果表明,裂纹尖端SIF的有限元解偏保守,被修补板厚较大时,裂纹尖端SIF值在板厚方向上的差异更加显著,双面修复方式的修复效果明显优于单面修复方式。

甲壳素-聚己内酯复合接骨板的实验研究

目的 观察生物接骨板植入周围的组织对接骨板的反应。方法 实验组用甲壳素 聚己内酯复合材料制成的生物接骨板及螺钉 ,包埋于 2 8只兔右胫骨中段 ;在 8只兔的对照组中 ,于相应部位植入金属钢板。实验组动物于术后 2、4、6、8、1 2、2 4、36周处死 ,其中 2 4、36周组在处死前行ECT检查 ;对照组于术后 4、8周时分别处死 ,处死前行ECT检查 ,观察植入局部反应情况。所有实验动物均行病理切片观察局部组织的反应。结果 实验组组织学表现为术后 2周有较明显的炎症反应 ,4周组更明显 ,此后逐渐减弱 ,2 4及 36周组炎性细胞未见 ;各组均可观察到新生骨小梁。对照组炎症反应不明显 ,未观察到新生骨小梁。ECT显示放射性核素在生物接骨板周围明显浓集 ,对照组未观察到同样现象。结论 生物接骨板在体内可引起较明显的无菌性炎症反应 ,但随着时间的延长 ,炎症反应逐渐减弱 ,在36周时基本消失 ;

低密度碳粘接碳纤维复合材料(CBCF)抗氧化改性研究

以全氢聚硅氮烷(PHPS)为原料,采用浸渍-热转化方法,在低密度碳粘接碳纤维复合材料(CBCF)中短切碳纤维表面成功包覆硅氧氮(SiON)涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)等分析测试手段对碳纤维表面的SiON涂层进行了形貌和物相分析,结果表明:涂层主要由Si、O、N元素组成,在PHPS浓度为3wt%和5wt%条件下制备的涂层均匀、致密,随着PHPS浓度的提高,涂层厚度增加,但易发生结块。当PHPS浓度为10wt%和20wt%时,制备的SiON涂层出现结块并且存在裂纹。采用热重分析和等温氧化实验对纯CBCF和SiON涂层改性的CBCF复合材料抗氧化性能进行考核,结果显示碳纤维表面包覆SiON涂层能够显著提高CBCF复合材料的抗氧化性,随着PHPS浓度增大,低密度CBCF复合材料抗氧化性能显著提高。

复合材料胶接修补飞机金属结构技术的研究进展及关键技术

在修补含裂纹损伤的飞机金属结构和老龄化飞机延寿方面,复合材料胶接修补飞机金属结构是一门实用有效的技术。主要介绍了该技术的操作流程和关键技术,以及国内外该领域内近10年来在理论和实验方面的研究动态。

含裂纹金属板复合材料胶接修补结构残余热应力分析

残余热应力会增大裂纹尖端的应力强度因子SIF,加快疲劳裂纹扩展速率,缩短修补结构的疲劳寿命。利用三维有限元方法,对含裂纹金属板复合材料胶接修补结构中的残余热应力进行了分析,利用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算了修复结构裂纹尖端的SIF。并以SIF为判据,讨论了补片铺层方向、固化温度、胶层的材料参数对修复结构残余热应力的影响。结果表明,[0°/45°/-45°/90°]s的铺层方式可有效降低残余热应力引起的SIF;残余热应力引起的SIF随着固化温度的升高而线性增加;胶层的材料参数及胶层厚度对残余热应力引起的SIF影响不显著。