[發(fā)明專利]一種膠接件面外拉伸失效測試方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110136346.4
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112798419A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉晶;周立成;張鵬;李萍;徐銘;相海軍;徐建東
• 申請（專利權(quán)）人: 新譽集團有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 尹君君

本發(fā)明公開了一種膠接件面外拉伸失效測試方法，包括：S1、將待測膠接件的底層以面外拉伸失效載荷大于第一面外拉伸失效載荷的膠粘強度膠粘于輔助體；所述第一面外拉伸失效載荷為所述待測膠接件的底層和表層二者間的層間面外拉伸失效載荷；S2、向遠離所述輔助體的一側(cè)牽拉所述待測膠接件的表層；S3、獲取所述表層脫離所述底層時施加于所述待測膠接件的最大拉力。該膠接件面外拉伸失效測試方法能夠?qū)崿F(xiàn)待測膠接件自身內(nèi)部的層間面外拉伸失效分析，不受待測膠接件的形狀和尺寸的約束。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種膠接件面外拉伸失效測試方法。

背景技術(shù)

碳纖維圓管形桁架結(jié)構(gòu)中多采用弧形雙片連接節(jié)點作為管件連接節(jié)點。弧形雙片連接節(jié)點包括弧面和設(shè)于弧面的翅片；弧面用于與碳纖維圓管形桁架結(jié)構(gòu)的弦桿膠接，翅片用于與碳纖維圓管形桁架結(jié)構(gòu)的腹桿膠接。無論是弧面還是翅片，通常采用膠黏劑分別實現(xiàn)與弦桿和腹桿的膠粘固定。

弧形雙片連接節(jié)點由多區(qū)域樹脂基碳纖維復(fù)合材料鋪層后共固化而成。因此，結(jié)合弧形雙片連接節(jié)點的破壞機理而言，翅片與腹桿連接后受拉壓載荷，最薄弱部位通常為該弧形雙片連接節(jié)點的層間樹脂層。也就是說，當(dāng)碳纖維圓管形桁架結(jié)構(gòu)向該弧形雙片連接節(jié)點施加的拉力載荷超過該弧形雙片連接節(jié)點的層間樹脂的極限值后，該弧形雙片連接節(jié)點因?qū)娱g分離破壞而失效。

基于弧形雙片連接節(jié)點的特殊形狀，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)僅能夠針對平板類復(fù)合材料試件01進行面外拉伸失效分析，無法針對弧形雙片連接節(jié)點的層間樹脂層進行面外拉伸失效分析。因此，如何針對弧形雙片連接節(jié)點的層間樹脂層實現(xiàn)面外拉伸失效分析，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種膠接件面外拉伸失效測試方法，可以實現(xiàn)膠接件例如弧形雙片連接節(jié)點自身內(nèi)部的層間面外拉伸失效分析。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種膠接件面外拉伸失效測試方法，包括：

S1：將待測膠接件的底層以面外拉伸失效載荷大于第一面外拉伸失效載荷的膠粘強度膠粘于輔助體；所述第一面外拉伸失效載荷為所述待測膠接件的底層和表層二者間的層間面外拉伸失效載荷；

S2：向遠離所述輔助體的一側(cè)牽拉所述待測膠接件的表層；

S3：獲取所述表層脫離所述底層時施加于所述待測膠接件的最大拉力。

優(yōu)選地，

所述步驟S2之前包括：

S10：連接施力器和設(shè)于所述表層的翅片；

所述步驟S3還包括：

獲取所述表層脫離所述底層后所述翅片的拉伸變形量。

優(yōu)選地，

所述步驟S1包括：

S11：獲取設(shè)于輔助體表面的第一膠粘面的最大應(yīng)變值小于破壞應(yīng)變值時所述輔助體的第一截面剛度；

S12：將待測膠接件以所述第一膠粘面膠粘于具有所述第一截面剛度的所述輔助體的表面。

優(yōu)選地，

所述步驟S11包括：

S111：獲取膠層受面外拉伸載荷時的最大等效應(yīng)力和最大等效應(yīng)變；

S112：以待測膠接件、輔助體和設(shè)于二者之間的第一膠粘面的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立有限元仿真模擬，以所述最大等效應(yīng)力和所述最大等效應(yīng)變作為膠粘層的失效判斷依據(jù)，得到所述膠粘層的最大應(yīng)變值小于破壞應(yīng)變值時所述輔助體的第一截面剛度；其中，所述膠粘層由所述第一膠粘面采用有限元仿真面單元建構(gòu)。

優(yōu)選地，所述步驟S111包括：