本書研究環境溫度、濕度和載荷等因素對車體粘接結構的影響機制，探究多種效應耦合作用下的損傷演化規律，合理預測粘接結構的服役壽命。具體內容包括：研究濕熱環境粘接接頭的失效機理及接頭的剩余強度變化趨勢；分析服役溫度對老化后接頭力學性能的影響；揭示服役溫度對粘接接頭疲勞性能的影響機理；揭示濕熱與靜態載荷耦合作用下粘接接頭的蠕變模型及老化失效行為；解析濕熱與交變載荷耦合作用對接頭力學性能損傷演化及失效機理的影響；提出合理有效的粘接結構壽命預測方法并評估失效行為。
第1章緒論001
1.1背景與意義001
1.2服役溫度對粘接接頭性能的影響003
1.2.1服役溫度對靜態性能的影響003
1.2.2服役溫度對疲勞性能的影響004
1.3濕熱老化對粘接接頭力學性能的影響005
1.3.1溫度老化對力學性能的影響005
1.3.2濕度老化對力學性能的影響006
1.3.3濕熱耦合老化對力學性能的影響007
1.3.4粘接劑老化后的化學特性分析008
1.3.5粘接接頭失效機理分析009
1.4濕熱老化與載荷耦合的失效預測方法010
1.4.1濕熱與靜態載荷對力學性能的影響010
1.4.2濕熱與交變載荷對力學性能的影響011
1.4.3濕熱對疲勞性能的影響011
1.4.4粘接結構壽命預測方法012
1.5研究目的與內容013
第2章濕熱耦合對粘接接頭力學性能的影響017
2.1引言017
2.2材料的選擇與接頭制作017
2.2.1試驗材料017
2.2.2粘接接頭設計和加工019
2.2.3接頭應力分布020
2.2.4改進型Arcan夾具設計020
2.3試驗裝置與測試方法021
2.3.1濕熱耦合老化試驗測試021
2.3.2FTIR分析測試022
2.4結果與分析討論022
2.4.1傅里葉變換紅外光譜分析022
2.4.2載荷位移曲線023
2.4.3力學性能變化分析024
2.4.4失效斷面及失效機理分析027
2.4.5失效準則的建立031
2.5本章小結034
第3章服役溫度對濕熱老化后接頭力學性能的影響035
3.1引言035
3.2材料的選擇與接頭制作036
3.2.1啞鈴試件的制作036
3.2.2粘接接頭制作036
3.3試驗裝置與測試方法036
3.3.1啞鈴試件的準靜態測試036
3.3.2服役溫度下的力學性能測試037
3.4試驗結果與分析038
3.4.1啞鈴試件測試分析038
3.4.2失效載荷分析039
3.4.3失效強度衰減預測041
3.4.4失效斷面及失效機理分析043
3.5失效準則的建立048
3.6本章小結051
第4章服役溫度對粘接接頭疲勞性能的影響053
4.1引言053
4.2粘接接頭設計與制作054
4.3試驗裝置與測試方法054
4.3.1準靜態測試054
4.3.2疲勞試驗設備054
4.3.3疲勞性能測試055
4.4試驗結果與分析055
4.4.1準靜態力學性能分析055
4.4.2疲勞性能測試分析057
4.4.3疲勞性能預測061
4.4.4靜態失效斷面及失效機理分析063
4.4.5疲勞失效斷面及失效機理分析066
4.5本章小結071
第5章濕熱與靜態載荷耦合對接頭力學性能的影響072
5.1引言072
5.2試驗裝置與測試方法072
5.2.1濕熱與靜態載荷耦合測試072
5.2.2力學性能測試方案073
5.2.3蠕變測試074
5.2.4蠕變性能分析074
5.3蠕變測試結果與分析075
5.3.1蠕變量分析075
5.3.2蠕變模型本構理論078
5.3.3蠕變數據處理079
5.4失效載荷分析081
5.4.1對接接頭分析082
5.4.2搭接接頭分析084
5.5失效斷面及失效機理分析085
5.5.1對接接頭分析085
5.5.2搭接接頭分析088
5.6本章小結091
第6章濕熱與交變載荷耦合對接頭力學性能的影響092
6.1引言092
6.2試驗裝置與測試方法093
6.2.1濕熱與交變載荷耦合試驗測試093
6.2.2載荷加載頻率的選取094
6.3疲勞頻率的影響094
6.4失效載荷分析095
6.4.1對接接頭分析095
6.4.2搭接接頭分析096
6.5失效強度衰減預測模型098
6.5.1對接接頭分析098
6.5.2搭接接頭分析099
6.6失效斷面及失效機理分析101
6.6.1對接接頭分析101
6.6.2搭接接頭分析103
6.7環境因素相關性分析105
6.8本章小結107
第7章高速列車粘接結構的壽命預測方法108
7.1引言108
7.2建立濕熱與載荷耦合循環譜109
7.3建立人工加速老化試驗方案110
7.3.1仿真模型建模及有限元分析110
7.3.2人工加速老化試驗譜的制定111
7.4粘接接頭制備及測試方法112
7.4.1粘接接頭制作112
7.4.2加速老化試驗裝置及測試113
7.5試驗結果與分析114
7.5.1破壞強度曲線及衰減規律114
7.5.2失效形式與失效機理研究115
7.6粘接結構壽命預測方法研究116
7.6.1人工加速老化強度分析116
7.6.2實車自然老化強度分析116
7.6.3人工加速老化與實車自然老化對比分析117
7.7本章小結118
第8章總結與展望120
8.1結論120
8.2主要創新點122
8.3研究不足和工作展望123
參考文獻124
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