本書在簡(jiǎn)要介紹復(fù)合材料特點(diǎn)和工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了常見(jiàn)復(fù)合材料連接技術(shù)的工藝原理和性能特點(diǎn)，主要以試驗(yàn)的方式重點(diǎn)研究玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料螺栓連接、膠接連接、混合連接結(jié)構(gòu)的成形過(guò)程、拉伸強(qiáng)度和應(yīng)用，并分析了不同介質(zhì)環(huán)境中復(fù)合材料連接件的力學(xué)性能。
黃志超，華東交通大學(xué)教授，材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金6項(xiàng)、教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、江西省科技重大招標(biāo)項(xiàng)目、江西省自然科學(xué)基金等省部級(jí)及以上項(xiàng)目共計(jì)20余項(xiàng)。
目錄
前言
第1章 復(fù)合材料概述 1
1.1 復(fù)合材料分類 1
1.2 復(fù)合材料發(fā)展 2
1.3 復(fù)合材料應(yīng)用 3
1.3.1 復(fù)合材料在飛機(jī)領(lǐng)域中的應(yīng)用 4
1.3.2 復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用 7
1.3.3 復(fù)合材料在船舶領(lǐng)域中的應(yīng)用 9
1.3.4 復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用 11
1.4 復(fù)合材料連接技術(shù) 12
1.4.1 復(fù)合材料機(jī)械連接技術(shù) 12
1.4.2 復(fù)合材料膠接連接技術(shù) 18
1.4.3 復(fù)合材料混合連接技術(shù) 19
1.4.4 金屬材料連接技術(shù) 21
參考文獻(xiàn) 22
第2章 樹(shù)脂基復(fù)合材料螺栓連接工藝 26
2.1 復(fù)合材料機(jī)械連接的設(shè)計(jì)與分析方法 26
2.1.1 復(fù)合材料機(jī)械連接的設(shè)計(jì) 26
2.1.2 機(jī)械連接靜力分析 29
2.1.3 機(jī)械連接失效 37
2.2 復(fù)合材料螺栓連接有限元分析方法 39
2.2.1 復(fù)合材料螺栓連接數(shù)值模擬 39
2.2.2 ABAQUS軟件中接觸問(wèn)題設(shè)置 40
2.2.3 復(fù)合材料螺栓連接建模和拉伸數(shù)值模擬 42
2.3 單釘連接拉伸強(qiáng)度分析 44
2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備 44
2.3.2 材料性能測(cè)試 46
2.3.3 制備孔和裝配 49
2.3.4 試驗(yàn)方案 50
2.3.5 單釘連接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn) 51
2.4 多釘連接載荷分配問(wèn)題和拉伸強(qiáng)度分析 59
2.4.1 多釘連接載荷分配試驗(yàn) 59
2.4.2 多釘連接載荷分配計(jì)算方法 60
2.4.3 試驗(yàn)方案 61
2.4.4 DIC試驗(yàn)結(jié)果分析 62
2.4.5 多釘連接拉伸強(qiáng)度分析 65
2.4.6 連接方式的選擇 71
參考文獻(xiàn) 72
第3章 樹(shù)脂基復(fù)合材料膠接連接工藝 73
3.1 膠接連接理論 73
3.1.1 膠接連接機(jī)理 73
3.1.2 膠接連接件形式及制備 76
3.1.3 膠接連接強(qiáng)度和破壞形式 79
3.2 試驗(yàn)材料和方案設(shè)定 81
3.2.1 材料參數(shù)的確定 81
3.2.2 不同膠黏劑膠接連接試驗(yàn)與分析 82
3.3 膠接連接工藝影響因素分析 90
3.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)定 91
3.3.2 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn) 93
3.3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析 100
3.3.4 65℃環(huán)境工藝參數(shù)設(shè)定與拉伸試驗(yàn) 104
3.4 膠接連接工藝優(yōu)化與老化試驗(yàn) 112
3.4.1 膠瘤對(duì)膠接連接件拉伸性能的影響 112
3.4.2 膠接連接前表面處理對(duì)膠接連接件拉伸性能的影響 115
3.4.3 搭接長(zhǎng)度對(duì)膠接連接件拉伸性能的影響 118
3.4.4 老化行為對(duì)膠接連接件拉伸性能的影響 120
參考文獻(xiàn) 124
第4章 樹(shù)脂基復(fù)合材料混合連接工藝 125
4.1 混合連接工藝和試驗(yàn)研究 125
4.1.1 試驗(yàn)材料、設(shè)備和參數(shù)的確定 125
4.1.2 制備工藝對(duì)混合連接件拉伸強(qiáng)度的影響 127
4.1.3 膠接連接、螺栓連接與混合連接的對(duì)比試驗(yàn) 129
4.1.4 連接失效形式分析 131
4.2 混合連接影響因素分析和新型混合連接 132
4.2.1 試驗(yàn)方案 132
4.2.2 混合連接試驗(yàn) 134
4.2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析 141
4.2.4 新型混合連接 142
4.3 混合連接件的老化研究 145
參考文獻(xiàn) 153
第5章 樹(shù)脂基復(fù)合材料擺碾鉚接-膠接混合連接性能研究 154
5.1 玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料層合板制備 154
5.1.1 試驗(yàn)原材料和儀器 154
5.1.2 復(fù)合材料層合板制備 155
5.1.3 復(fù)合材料層合板制備工藝的參數(shù)優(yōu)化 159
5.2 玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料失效有限元分析 162
5.2.1 復(fù)合材料層合板有限元相關(guān)理論 162
5.2.2 復(fù)合材料層合板拉伸強(qiáng)度分析 165
5.3 擺碾鉚接-膠接混合連接性能試驗(yàn)和失效分析 172
5.3.1 連接件制備 172
5.3.2 層合板制孔工藝選擇 173
5.3.3 擺碾鉚接的優(yōu)異性 173
5.3.4 膠接連接和擺碾鉚接工藝參數(shù)選擇 175
5.3.5 擺碾鉚接-膠接混合連接拉伸試驗(yàn)與分析 178
5.3.6 鉚釘成形和連接件失效形式分析 187
5.4 層合板擺碾鉚接-膠接混合連接老化和腐蝕性能研究 192
5.4.1 連接件的高溫老化性能研究 192
5.4.2 連接件在腐蝕介質(zhì)中的性能研究 198
參考文獻(xiàn) 204
第6章 5052鋁合金-玻璃纖維復(fù)合材料自沖鉚接技術(shù)研究 205
6.1 復(fù)合材料層合板制備和鋁合金-復(fù)合材料層合板自沖鉚接試驗(yàn) 206
6.1.1 玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料層合板制備 206
6.1.2 鋁合金-復(fù)合材料自沖鉚接 207
6.2 鋁合金-玻璃纖維復(fù)合材料自沖鉚接成形模擬 208
6.2.1 有限元模型的建立 209
6.2.2 自沖鉚接模擬結(jié)果分析 211
6.3 鋁合金-復(fù)合材料自沖鉚接連接件拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)與分析 213
6.3.1 鋁合金-復(fù)合材料自沖鉚接連接件制備 213
6.3.2 鋁合金-復(fù)合材料自沖鉚接連接件拉伸性能 213
6.3.3 鋁合金-復(fù)合材料雙鉚釘連接拉伸試驗(yàn) 221
6.4 鋁合金-玻璃纖維復(fù)合材料自沖鉚接疲勞試驗(yàn)與分析 227
6.4.1 疲勞試驗(yàn) 227
6.4.2 自沖鉚接連接件疲勞試驗(yàn)結(jié)果 228
6.4.3 疲勞宏觀失效形式分析 231
參考文獻(xiàn) 232
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