胶层厚度对胶粘剂I型断裂韧性影响试验和仿真研究
来源：机械工程学报杂志2018年第10期北京时间：
作者：韩啸, 金勇, 杨鹏, 李小阳, 侯文彬
单位：1. 大连理工大学工程力学系 大连 116024;2. 中国工程物理研究院电子工程研究所 绵阳 621900;3. 大连理工大学汽车工程学院 大连 116024
摘要：同传统结构连接方式相比，胶接技术具有诸多优势，在各个工业领域得到了广泛应用。胶层在胶接结构载荷传递过程中起着关键作用，对其内部裂纹扩展机理的研究就显得尤为重要。采用胶接双悬臂梁试验和内聚力模型数值仿真相结合的方法，研究胶层厚度对胶粘剂I型断裂韧性的影响规律。为了克服双悬臂梁试验中裂纹长度精确监测的困难，开发了基于柔度的梁方法对试验数据进行分析，进而得到I型断裂韧性数值。引入双线性内聚力模型对胶层裂纹扩展过程进行模拟，通过分析试验与数值模拟得到的载荷-位移曲线、R曲线和I型断裂韧性数据，验证了有限元模型的准确性。结果表明，胶层厚度对胶粘剂正应力工况下断裂特性有着显著影响，在所研究胶层厚度范围内，随着厚度增加其I型断裂韧性先增大后减小，失效模式则由内聚失效转变为混合失效。
关键词：断裂力学,断裂韧性,结构胶粘剂,内聚力模型,有限元仿真；
基金资助：国家自然科学基金（51605072）、中国博士后科学基金（2015M581327）、辽宁省教育厅科学研究（L2015109）和中央高校基本科研业务费专项资金（DUT17RC （4）58）资助项目。
