蜂窝夹层结构中胶粘剂的模拟和研究

       提出了一套定量研究蜂窝夹层板中胶粘剂作用的方法。从建立蜂窝芯、胶粘剂和面板的板单元有限元模型出发，用有限元软件计算了在线弹性范围内有胶粘剂和无胶粘剂蜂窝夹层板模型在受均布载荷情况下的变形，并作了对比分析，指出了胶粘剂对夹层板的加强作用，为定量研究胶粘剂在夹层结构中作用的模拟开辟道路。同时对胶粘剂的剥离性能进行了研究，总结了影响胶粘性能的因素。

       胶接蜂窝夹层结构是一种常见的蜂窝夹层结构，它是把蜂窝形状的夹芯材料夹在两块面板之间，并把它们用胶粘剂互相粘接而成的，如图1所示。蜂窝夹层结构作为一种特殊的多子L复合材料已经广泛应用于航空、航天等各个领域。蜂窝夹层结构由于它具有较高的比强度、比刚度和较好的隔热、隔振、耐冲击等优点，而成为航空、航天，船舶、铁路、汽车、建筑等领域不可缺少的材料之一【11。特别是在航空工业中，蜂窝夹层结构复合材料已成功地应用于飞行器等主、次承力结构件。

       在蜂窝夹层结构成型过程中，由于芯子中残留胶粘剂固化时容易产生挥发物，以及在使用过程中蜂窝芯子容易产生积水心1，使得蜂窝夹层结构在粘接处很容易产生脱粘缺陷或粘接不牢靠，从而在脱粘缺陷的边缘处易产生应力集中，影响了结构的承力和传力性能，增加了结构提前破坏的危险性和可能性。因此，蜂窝夹层结构的面板和蜂窝之间的胶接性能很重要。胶接质量的好坏，关系着面板和芯子粘接后的整体性能，关系着能否发挥夹层结构的高比强度、比刚度的特点。所以对于蜂窝夹层结构，其面板与蜂窝芯子之间的胶接性能至关重要，是评判夹层结构性能的主要依据，是夹层结构产品质量检验的重要指标。

       夹层结构的面板和蜂窝之间的胶粘剂的分布情况和分布形状较为复杂，在各种结构特性及结构损伤分析中，通常都不考虑胶粘剂的作
用。蜂窝夹层结构成型后，胶粘剂的形态主要受胶粘剂中树脂粘度、胶粘剂的厚度、固化温度和固化时间等因素影响，据此着重分析树脂粘度的高低对胶粘剂成型后的状态的影响，为建立合理的胶粘剂有限元模型提供了可靠的依据，并建立铝合金蜂窝、胶粘剂和面板的有限元分析模型，在蜂窝夹芯结构受静态均布压力载荷的情况下，分析不同厚度的面板以及蜂窝壁板对结构变形以及刚度的影响，比较有／无胶层有限元分析模型，分析胶粘剂在蜂窝夹层结构变形中的作用大小。并分析夹层结构的另一项重要指标：滚筒剥离性能，得出影响剥离性能的影响因素。

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