复合材料单搭接胶接头破坏声发射监测.pdf

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1、第42卷，第3期7-程塑料应用v0，N。3692014年3月ENGINEER1NGPLASTICSAPPLICATIONMat．2014～复合材料单搭接胶接头破坏声发射监测古周伟，张晓霞，韩婧，路博晗，邢新康，程丽云，陈家熠(1．河北大学质量技术监督学院，河北保定071002；2．河北大学图书馆，河北保定071002)摘要：采用声发射技术对单向拉仲载荷作用下复合材料单搭接胶接头的剪切破坏试验进行实时监测的方法，研究搭接长度对单搭接胶接头损伤破坏的影响规律及其相应的声发射响应特征。结果表明，随搭接长度的增加，引起单搭接胶

2、接头的受力不均匀性增加，损伤易发生在胶层边缘应力集中区域，胶接头承载能力不断上升的同时，平均剪切应力逐渐降低；胶层边缘应力集中更明显，从而出现较多的声发射信号，且幅度在60～80dB的声发射信号明显增多，声发射撞击累积数有上升趋势。声发射相对能量、幅度分布等声发射信号与胶层的损伤破坏过程相对应。关键词：复合材料；单搭接胶接头；搭接长度；声发射中图分类号：TB302．5文献标识码：A文章编号：1001—3539(2014)03-0069—04AcousticEmissionMonitoringforFailureofAd

3、hesive--BondedSingle·-LapCompositeJointsZhouWei，ZhangXiaoxia2，HanJing，LuBohan，XingXinkang，ChengLiyun，ChenJiayif1．CollegeofQualityandTechnologySupervisionHebeiUniversity，Baoding071002，China；2．LibraryofHebeiUniversity，Baoding071002，China)Abstract：Acousticemission(

4、AE)testingtechnologywasusedtomonitortheshearfailureofadhesive—bondedsingle—lapcompositejointsunderuniaxialtensileloadsinrealtime．TheeffectoflaplengthonmechanicalpropertiesofsinglelapbondedjointandcorrespondingAEcharacteristicswasinvestigated．TheresuRsshowthatast

5、helaplengthincreases，stressinhomogeneityincreases．Thedamageevolutionsaremainlyoccurredinstressconcentrationregion．Asthecarryingcapacityofsinglelapbondedjointincreases，theaverageshearstressreducesgradually．Fortheobviousstressconcentration，muchacousticemissionsign

6、al，withtherangeof60～80dBareobminedinedgeofadhesivelayenTheAEcumulativehitsincreasegradually．TheAErelativeenergy，amplitudedistributionofacousticemissionsignalsareconnectedwithdamagefailureprocessofadhesive—bondedsingle—lapcompositejoints．Keywords：compositemateria

7、l；adhesive-bondedsingle—lapjoints；laplength；acousticemission随着复合材料产业的飞速发展，胶接技术在航建模，分析了搭接长度对单搭接接头的应力分布和空航天、风电等领域得到广泛应用。如大型风电叶破坏模式的影响。此外，江乐彬等【1采用有限元数片就是在主模具上把上下壳体、主梁及其它部件胶值模拟和数字图像相关技术对单向拉伸载荷作用下接组装后，合模加压固化形成整体叶片。但由于胶单搭接胶接头中的剪切性能进行分析，获得了不同接结构强度相对较低，且受胶接工艺影响因素复杂，厚度胶层

8、中切应力的变化规律。但针对复合材料单导致其强度的不稳定性，从而引起复合材料整体结搭接胶接头损伤破坏过程的研究涉及较少。构的损伤和失稳破坏[12]0为此，胶接头的强度、刚裂纹的萌生与扩展过程伴随着能量释放，通过度等力学性能是胶接结构研究的重点。实时记录的声发射特征信号可有效描述材料结构的近年来，国内外相关学者对复合材料胶接头，损伤破