【摘 要】
:
汽车轻量化一直是汽车工业的发展目标,它是实现汽车节能减排的重要方式,无论是乘用车还是商用车,车身质量占整车质量的比重都非常高,因此车身轻量化研究是现代车身设计及汽车轻量化技术的重要内容。在汽车结构中采用轻质合金、纤维增强复合材料等轻量化材料是实现汽车轻量化最为有效和直接的手段,并且将多种材料混合使用,在合适的部位使用适当的材料是最具性价比的方案选择。胶粘连接技术可以解决由于不同材料之间的力学性能差
论文部分内容阅读
汽车轻量化一直是汽车工业的发展目标,它是实现汽车节能减排的重要方式,无论是乘用车还是商用车,车身质量占整车质量的比重都非常高,因此车身轻量化研究是现代车身设计及汽车轻量化技术的重要内容。在汽车结构中采用轻质合金、纤维增强复合材料等轻量化材料是实现汽车轻量化最为有效和直接的手段,并且将多种材料混合使用,在合适的部位使用适当的材料是最具性价比的方案选择。胶粘连接技术可以解决由于不同材料之间的力学性能差异而产生的连接问题,在汽车中有着广泛的应用前景。对于胶粘剂的断裂失效,本课题组曾提出了一种基于应力的失效准则,通过该准则可以对任意粘接角度胶接结构的失效进行预测,但是经过进一步研究发现,该准则所用来作为失效判据的等效应力会受到胶层厚度的影响,因此该失效准则只能在同一胶层厚度这一前提下使用。针对该失效准则的不足,本文基于Sikaflex-265胶粘剂在重点考虑胶层厚度的影响下对失效准则进行改进,主要研究内容如下:(1)为获得不同胶层厚度下胶粘试件的初始失效载荷与初始失效点位置,本文设计了不同胶层厚度胶粘接头的试验方案。试验选用了Sikaflex-265胶粘剂,根据受力形式选取了三种典型粘接角度,并在每种粘接角度下选取了四种不同胶层厚度,每种类型的胶粘接头制作了五个。通过对试件的准静态拉伸试验获得了不同粘接角度、不同胶层厚度下胶粘试件的初始失效载荷与初始失效点位置。(2)为获取不同胶层厚度接头的失效应力状态,本文基于试验结果对不同胶层厚度胶接接头进行了准静态有限元仿真。根据试验中粘接试件的尺寸建立了有限元模型,并将试验中获得的初始失效载荷施加在粘接试件上进行准静态仿真。编写Python脚本在仿真结果中提取了胶粘接头初始失效位置处的基本应力分量,并通过应力公式和比值组合的方式扩展了应力数量。(3)本文基于90°对接接头对胶层厚度影响下的失效应力进行研究,以建立胶层厚度与胶层失效应力之间的关系,获得具有胶层厚度无关性的失效应力参数。分析了各应力在胶层中的分布及随胶层厚度的变化规律,并根据目标要求对各应力进行了分类与组合,得到了最大值不随胶层厚度变化的应力组合。利用有限元仿真软件的VUMAT用户子程序,将得到的应力组合作为失效判据嵌入失效仿真过程中,通过分析胶层失效过程以及仿真与试验失效载荷误差来判断该失效判据是否合适,最终得到符合要求的应力组合。虽然在进一步研究中发现该应力组合不适用于其它粘接角度的粘接试件,但这也证明了胶层厚度无关性研究的可行性。(4)为得到任意粘接角度下具有胶层厚度无关性的失效参数,本文在复杂应力状态下进行了胶层失效的厚度无关性研究。对数据筛选及拟合的方法进行了调整与改进,且不再只局限于应力数据,增加了无量纲的数据。根据目标要求,基于各组合参数进行失效仿真与筛选,最终得到符合条件的胶层失效参数,以此为基础对失效准则进行了改进。最后在其它粘接角度以及其它胶粘剂的情况下,对改进的失效准则进行了适用性验证。
其他文献
科学技术的进步及人们出行需求的增长促进了城市轨道交通的快速发展,不锈钢城轨客车以其绿色、轻量化以及耐腐蚀等优点得到了广泛应用。电阻点焊是影响不锈钢车体制造质量的关键焊接工艺,不断提高、完善不锈钢电阻点焊质量监测技术水平具有重要意义。本文针对不锈钢轨道客车车体制造常用的SUS301L不锈钢材料,研究了其电阻点焊过程实时超声波检测信号的变化特征,实现了基于实时超声波信号的点焊过程可视化技术及基于M型显
蜂窝板是一种起源于天然蜂巢的仿生复合材料,在各种材质的蜂窝板中,铝合金蜂窝板由于其具有较高的比强度、比刚度、稳定性、防火性、隔音隔热等一系列优点,广泛应用于乘用车的吸能盒、轨道客车的舱壁和地板、船舶的内装和隔仓、建筑的吊顶和幕墙乃至航空航天领域飞行器的机翼和卫星整流罩等。随着对蜂窝板性能要求的日益提高,胶接工艺制造的铝蜂窝板由其胶黏剂带来的性能不足愈发凸显,使用焊接牢固的冶金结合代替胶接是一个可行
近年来,汽车工业的快速发展加剧了石油能源的消耗以及温室效应问题。节能减排已经成为很多国家发展的重要举措,而汽车轻量化在其中起着举足轻重的地位。铝合金由于比强度高、塑性好、抗腐蚀性能好,在汽车、军工、航空航天等领域起着广泛的作用,逐步取代传统钢制材料。然而铝合金在室温下成形性较差,难以加工形状复杂的零件,大大限制了其应用。铝合金温热成形技术作为目前铝合金板材加工的新技术应运而生。温热成形技术大大提高
目的:本人所在课题组的前期实验中发表了一种新的描述股骨髁矢状位形态的方法——椭圆法。当核磁扫描方向为轴位上平行通髁线、冠状位相切于股骨内外髁最远端软骨面时,每个矢状位扫描层面内股骨内外髁关节软骨面都可以分别被一椭圆完美拟合。相比于股骨髁双圆法和股骨后髁单圆法:椭圆法把复杂的股骨髁三维形态简单化;精确体现了股骨髁与股骨滑车的参数关系;揭示了股骨髁矢状位形态与胫骨平台后倾角间的关联。那么股骨髁椭圆中心
硒化铟(InSe)材料是一种新兴二维半导体材料,其具有二维材料中最高的载流子迁率之一、可广泛调节的带隙值、良好的延展性等优良性质,受到研究者的广泛关注,并在光电子和柔性光电子学等方面展现出良好的应用潜力。InSe具有独特的光学各向异性性质,其带边的跃迁偶极为平面外取向,使得其对垂直于平面的入射光不敏感,降低了少层InSe的光学性能。为了改善InSe的光学性能,研究者进行了大量相关研究。在本论文中,
铝合金和镁合金作为轻质量金属材料,一直以来都被广泛应用于汽车轻量化领域。双辊铸轧技术凭借其工艺简单、流程短、效率高等优点被大规模用于铝合金板坯的生产。但是,传统的对称式双辊铸轧工艺生产出的铝合金板坯晶粒尺寸较大,中心偏析严重,因而导致铸轧板的力学性能不佳。通过改变金属液的浇注方式,将金属液先浇注到一个轧辊上,经过单个轧辊的冷却作用后,随轧辊进入双辊轧制区,铸坯离开辊缝时受到轧制作用形成非对称铸轧。
经过短短几十年的发展,有机电致发光二极管(OLEDs)已经被广泛地应用于信息显示和固态照明两大领域。众所周知,蓝光作为有机发光半导体材料所需要的三基色之一,在全色显示中是不可或缺的。性能优异的蓝光材料不仅可以减少面板的功率消耗,而且其宽带隙的属性又使它们能作为主体材料。目前基于Ir、Pt的金属配合物蓝色磷光材料和TADF材料,虽然激子利用率高达100%,具有较高的器件效率,但是器件稳定性差且寿命达
在能源短缺和环境污染上升为世界性问题的大背景下,世界各国一方面出台严格的燃油消耗和排放法规,一方面,加大新能源汽车研发和应用推广投入。经过数十年的技术发展,以电力作为唯一能量来源的电动汽车越来越广泛地应用于普通家庭轿车、城市物流车、专用车中。面对动力电池能量密度远低于传统燃油的现状,如何降低整车能耗、延长电动车续航里程是急需解决的技术难题。本文主要依托吉林省科技厅项目,针对应用日益广泛的电动城市物
黑龙江省嫩江县黑宝山地区位于大兴安岭北东段,兴安地块内的多宝山岛弧带中,东临贺根山-黑河深大断裂,为中温热液脉型铜矿化。出露地层主要为奥陶系多宝山组(O2d),构造以北东向和北西向构造为主,岩浆岩在区内出露较少。区内铜矿化主要产于该区南东部,以细脉状、浸染状、微细脉浸染状产于花岗闪长岩中;围岩蚀变包括硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化等。根据矿物组合以及矿脉之间的穿切关系将成矿作用划分为I石英-黄
电铸技术作为一种能够制造特殊形状工件的加工技术,在精密模具制造领域已有广泛的应用。电铸制备的电火花工具电极多为带精细图案或形状复杂的铜电极,其形状、组成成分、表面粗糙度、耐腐蚀性等因素都会对电火花电极的加工性能产生极大影响。为了减少加工过程中铜电极表面花纹的纹理损失,提高其硬度和耐腐蚀性,本文选用酸性硫酸铜体系,添加巯基化合物作为晶粒细化剂,探究了不同分子结构的巯基化合物对镀液和铸层性能的影响及作