搜索

焊点间距对胶焊接头应力应变分布和强度的影响(3)

2009-07-15   

  3 单列多焊点胶焊接头的试验研究

  为考察焊点间距对单列多焊点胶焊接头力学性的影响,同时考察数值分析的有效性,采用CSS-1110型电子万能试验机进行了静拉伸剪切试验,试验在室温下进行,加载速率为5mm/min。焊点间距a分别为20mm, 30mm和40mm。各试件均含3个焊点,对应试件Y向长度分别为60mm, 90mm和120mm。

  试验获得的各接头对应胶层断裂的第一载荷峰值示于图5a。显然,由于焊点间距大的接头宽度大,所以断裂载荷高。为忽略板宽因素的影响,图5b给出了接头断裂时的名义应力σ n 与焊点间距的关系,其中名义应力σ n 定义为: σ n =Pf/I*t,式中P f 为断裂载荷,I为板宽,t为板厚。

    从图5b中可以看到,接头断裂时的名义应力随焊点间距的增加而略有减小。Hills也研究了多种焊点间距和不同焊点数时胶焊件的断裂行为,对相同宽度不同焊点数的试件进行试验。结果表明,采用高弹性模量胶粘剂时,接头胶层部分的断裂载荷随焊点数的增加而增大,即胶层发生断裂时的名义应力随焊点间距减小而增大,在采用低弹性模量胶粘剂时,这一效应更为明显。这一结论与我们所得的试验结果一致,同时与我们从数值计算结果所得的预测也一致,说明了计算结果的正确性。可见,有限元数值分析方法对于研究几何参数对接头力学行为的影响是一种有效的方法。

图5不同焊点间距下的胶层时的断裂载荷和名义应力
(a)断裂载荷与焊点间距的关系; (b)断裂名义应力与焊点间距的关系

  4 结论

  (1) 采用高弹性模量胶粘剂时,在10~50mm内增大焊点间距,焊点区应力有所减小而搭接区边缘胶层中的应力应变略有升高,增大焊点间距,将减小接头的承载能力,但幅度不大。

  (2) 采用低弹性模量的丙烯酸酯胶粘剂时,焊点处存在应力集中,应力集中程度随焊点间距的增加而增大;搭接区边缘胶层中的剪应变值也随焊点间距的增加而增大。焊点间距增加使承载焊点数减少、接头刚度减小,对接头强度有不利影响,这一效应比采用高弹性模量胶粘剂时更为显著。

  (3) 采用环氧树脂基胶粘剂的单列多焊点接头中,胶层最先断裂。焊点间距大的胶焊试件,由于试件宽度大,其断裂载荷高,但接头断裂时的名义应力随焊点间距的增加而略有减小。

  (4) 试验所得焊点间距对接头强度的影响规律与数值分析基础上所预测的规律一致,证明了采用数值计算方法进行接头力学行为预测的有效性。

上一页

关键词:焊点,胶焊接头, | 作者 :

最新评论

查看更多评论   

关于我们

因为有你 新闻才更精彩

欢迎来投稿

版权所有

机械工业信息研究院· 金属加工在线MW1950 copyright © 2006-2018 mw1950.com .All Rights Reserved