航天器复合材料胶接连接工艺分析

文章叙述了航天器复合材料胶接工艺应具备的条件,航天器产品常用胶粘剂及其特性,研制航天器复合材料耐久型胶接结构基本要素及复合材料胶接连接工艺特性和品质控制等内容。

复合材料胶接连接工艺

文中叙述了胶接工艺应具备的条件,复合材料胶接连接工艺特点和质量控制等内容。

拉剪组合荷载下FRP-钢胶接连接力学性能

为明确FRP桥面板与钢梁之间胶接连接的力学性能,针对不同拉剪组合荷载下胶接连接的力学性能进行了系列试验研究,包括极限破坏荷载、破坏模式、刚度以及强度破坏准则.针对胶接连接的受力特点,通过特制的圆盘加载试验装置,实现了6种不同比例的拉伸和剪切荷载组合.结果表明,在纯剪切荷载下,胶接连接在靠近钢梁位置的胶黏层内发生破坏.在拉伸荷载和四种拉剪组合荷载下,节点的破坏模式为FRP层间破坏与FRP夹心板和胶黏层之间界面破坏的组合.荷载-位移曲线表明,胶黏层内胶体材料分布具有不均匀性,在试验过程中引起了胶接连接的偏心受力及应力重分布.根据矢量分离后的拉应力和剪应力,得到胶接连接的拉剪强度破坏准则.

船舶复合材料连接技术应用现状

由于纤维增强复合材料具有轻质高强等特性,因而在船舶领域得到了广泛应用。尽管整体化成型工艺日趋成熟,复合材料零部件之间依旧面临装配连接的问题,提高连接部位的力学性能是复合材料应用的关键。本文介绍了常用的连接技术,包括机械连接、胶接、混合连接,简述了这几种连接技术设计应用的关键。最后,对船舶复合材料连接技术进行了总结展望。

复合材料结构连接研究进展

复合材料连接技术是复合材料工程应用中的重要环节,设计合理的连接形式能够适应各种工作条件并充分利用材料性能,实现复合材料对传统金属材料的高效替代。本文阐述了航空航天复合材料常用连接形式的优缺点及研究现状,综述了国内外在复合材料机械连接、胶接连接和混合连接方面的研究进展,最后对复合材料连接的未来发展方向和价值意义进行展望。本文包含了复合材料多种因素对不同连接形式的影响,对复合材料连接形式的理论研究、结构设计及工程应用具有一定的参考价值。

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。

树脂基复合材料连接技术探析

树脂基复合材料的连接包括复合材料之间的连接以及与金属之间的连接,其工艺比金属材料之间的连接更为复杂。本文分别介绍了机械连接、胶接、缝合连接、Z-pin连接和混合连接等连接技术的工作原理、连接特点,并比较了这几种连接技术的优缺点。结果表明,在树脂基复合材料连接工艺中,机械连接技术成熟,运用最广泛,混合连接是机械连接的拓展,缝合连接和Z-pin连接常作为辅助连接,胶接技术逐渐成熟,各种连接的使用有相应的条件和要求,故连接性能的好坏涉及很多因素,较为复杂。

拉挤GFRP管材与钢管连接的拉伸试验研究

拉挤型GFRP管材节点的可靠连接是保证其正常工作的前提。为研究其拉伸连接性能,采用胶接连接和螺栓连接两种连接方式对GFRP管材与钢管连接件分别开展了拉伸试验研究。在胶接连接试验中,研究了胶层剪应力沿长度方向的分布特征、受力机理及失效过程、胶接长度对承载力影响等。试验结果表明:胶层剪应力在加载初期沿长度方向呈现两端大、中间小的分布特征,高应力发生在胶接端,并随荷载上升逐步往加载端胶层转移;胶接长度的增加能显著提高连接构件承载力,但当长度达到管径的1.6倍后,继续增加胶接长度对承载力的提升并不大,故可考虑将1.6倍管径作为GFRP管材的有效胶接长度。在螺栓连接试验中,研究了e/d(端距/栓径)、螺栓排数n对连接承载力及破坏模式的影响。试验结果表明:当e/d=7时,承载力达到最大值,破坏形式以挤压破坏为主;根据螺栓排数n与承载力的关系,可以推导相应折减系数来计算承载力。

复合材料结构连接技术研究

本文通过试验对复合材料壁板与框的连接进行了研究。分别选取了胶接、机械连接和混合连接3种形式,通过对复合材料框施加拉伸载荷来考察不同连接形式的破坏载荷。同时对不同尺寸紧固件对破坏载荷的影响也进行了试验研究。

复合材料/金属胶接结构研究进展及发展趋势

胶接连接应用日渐广泛,特别是在汽车和航空航天等结构领域。首先分析了复合材料/金属胶接连接方式的特点,重点介绍了接头中的次弯曲效应、异质材料间刚度与热膨胀系数的不匹配特性以及载荷传递特性。然后总结了提高胶接接头强度的研究进展,主要包括增大胶接长度和宽度、选择胶黏剂、表面处理、增加胶瘤和被粘合物形状的设计等方面。最后对胶接接头的发展趋势进行了展望。

热塑性复合材料连接技术综述

在大型或复杂航空结构生产、组装时,构件间的连接尤为重要。传统的复合材料连接技术具有一些明显缺陷。针对热塑性复合材料,人们一边深入探索新型高效的机械连接和胶接方法的同时,一边着眼于具有巨大潜力的熔融焊接技术。针对热塑性复合材料各类连接技术,对它们的特点、应用及研究现状进行概述,重点论述了电阻焊接、感应焊接、超声焊接三种焊接技术,并对航空结构热塑性复合材料发展进行了展望。

标准GFRP材料节点连接综述

拉挤成型纤维复合材料(GFRP)在工程中运用广泛,而复合材料节点问题一直是工程设计的难点和重点,本文综合了目前GFRP连接现状,介绍了目前工程运用较为广泛的胶接连接、机械连接、混合连接的连接特性、影响因素、简单承载力计算、及适用情况。综合各种连接技术的进展,为GFRP材料连接设计提供一些技术参考。

CFRP平-折-平胶接接头应力模型

以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平(FJF)胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比.同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响.结果表明,利用半解析模型计算得出的胶层剥离应力和剪切应力分布与三维有限元模型获得的对应应力分布基本一致,搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力相较于三维有限元模型计算结果的误差绝对值分别为5.4%和3.7%,有着较好的计算精度.搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力值在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而降低,在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低.搭接区圆角胶层剥离应力和剪切应力值在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低,在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而增加.该模型能够为碳纤维增强复合材料平-折-平胶接连接接头的应力分析提供一定的参考.

复合材料胶接技术及其在某型飞机垂尾翼盒上的应用

从复合材料胶接技术特点出发,阐述了胶接工艺过程中的要点,并针对具有蜂窝夹层、多墙式结构的某型飞机,其垂尾翼盒胶接工艺的实施过程,详细阐述了胶接工艺方案,以及胶接性能的控制和检测方法。

FRP(玻璃钢)管的连接形式及其破坏特性

本文介绍了FRP管的胶接连接和机械连接的种类、优缺点、设计原则、设计参数及其连接的破坏特性等，供设计人员参考。

胶接及非金属材料的焊接

列举了使用胶粘剂和胶接接头的日用技术产品、印刷用品、工业设备、运愉与通信联络用品、体育用品、机器制造业产品。指出,胶粘剂和胶接接头在生活中同电能一样具有重大作用。

冲击位置对斜搭接接头冲击后拉伸性能的影响

低速冲击损伤对复合材料胶接结构的力学性能存在威胁。对在搭接区域3个不同位置承受低速冲击的斜搭接接头进行冲击后拉伸试验,并分别建立胶接接头冲击及冲击后拉伸有限元模型。试验结果表明:冲击位置在搭接区尖端背侧,造成的凹坑深度最大,冲击后拉伸强度最低;冲击位置在搭接区中部,凹坑深度最小,冲击后拉伸强度最大;冲击位置在搭接区尖端侧,凹坑深度及冲击后拉伸强度居中。有限元分析结果表明胶层损伤和复合材料纤维损伤的大范围扩展是导致结构失效的主要原因。

混凝土箱涵内玻璃钢管道施工安装技术应用及分析

本文以中华鲟自然保护基地混凝土箱涵内埋地玻璃钢管道的施工为例,介绍了大口径玻璃钢管在安装施工过程中的管沟开挖、管道连接和回填等施工过程工艺及质量控制点,该技术的应用有效缩短了建设工期,提高了检修便利性和工程质量。

分段式风电叶片研究进展和发展趋势

分段式风电叶片是解决长叶片运输和制造困难的有效方法。综述了分段式风电叶片相关的基础研究和技术发展概况,分析了大型复合材料分段式叶片的连接构造特点,展望了分段式风电叶片技术和应用发展趋势。