随着复合材料在航空航天等工业领域的广泛应用,各种复合材料构件之间的粘接变形问题也越来越突出。由于高度集中的瞬时热输入,在粘接过程中和粘接过程后将产生相当大的残余应力和变形,严重影响结构的使用性能和外观,因此从弹塑性力学方面分析其粘接过程的收缩机理具有重要的现实意义。本文在总结前人工作的基础上结合数值计算的方法,运用有限元分析软件ANSYS对短翼模型中的碳纤维蒙皮与肋板的粘接过程进行实时动态模拟仿真,粘接剂用环氧树脂,应用基于ANSYS软件的粘接温度场和应力场的模拟分析方法,并对T型粘接进行实际模拟。同时对粘接过程的温度场、应力场进行进一步的研究,了解粘接变形的产生过程。首先简要叙述了粘接的基本原理、粘接工艺的一般过程。分析粘接有限元的特点,并对复合材料因粘接而产生的残余应力的种类和实验方法进行简单的介绍。然后对粘接温度场和应力场的基本理论和数值分析方法进行了阐述。在数值模拟计算过程中,使用ANSYS软件中热-结构间接耦合功能。并在此基础上求解非线性瞬态传导方程,推导出粘接弹塑性本构关系。其次基于温度效应的非线性有限元软件ANSYS进行介绍,阐述了材料非线性,温度场的计算。在温度场计算准确的基础上,将相应的热单元转化为结构单元进行粘接残余应力的计算。并分析了一个简单的热-结构耦合的算例。最后对蒙皮与肋板粘接过程用ANSYS软件进行数值仿真,运用生死单元的方法,将超过材料熔点的单元“杀死”,激活没有超过熔点的单元,动态的模拟环氧树脂的溶化和凝固以及粘接部位的残余应力的变化和分布趋势。本文所应用的动态分析方法为复杂结构的粘接温度场、应力场的计算模拟分析提供了理论和指导,促进了有限元分析方法在实际工程中的应用。