與鋁合金等傳統材料相比,復合材料的比強度高、比剛度高、耐久性好、抗疲勞和可設計性強,廣泛應用于航空航天等領域[1,2]
隨著復合材料在飛機整體結構設計中占比的提高,和成型工藝水平的限制以及裝配、維修等方面的要求,復合材料接頭的連接極為重要
同時,復合材料與金屬材料的連接在民航領域也受到極大的關注[3,4]
膠接結構的重量輕、成本低、絕緣性好、無電偶腐蝕、無鉆孔應力集中,廣泛應用于飛機襟翼、尾翼、垂尾等部位[5~7]
鋪層方式、搭接長度以及膠層厚度等因素均對復合材料膠接接頭的性能有極大的影響,其中鋪層方式因層間相互作用的改變顯著影響接頭的應力分布和破壞模式[8~10]
近年來大量國內外學者研究了鋪層方式對單搭接接頭膠接性能的影響規律[11~20]
Kadioglu F等[12]將實驗與仿真相結合研究了在彎曲載荷下鋪層方式([±10]5s、[±20]5s和[±45]5s)對玻璃鋼(Glass-fiber reinforced plastic, GFRP)單搭接接頭的破壞和力學性能的影響,發現[±20]5s和[±45]5s的單搭接接頭出現分層破壞,[±10]5s發生大面積的膠層內聚破壞,且隨著鋪層角度的增大層間剪切效應愈加明顯
毛振剛等[13]對比了[45/0/-45/90]3s、[90/45/-45/0]3s、[03/903]2s三種鋪層方式CFRP(Carbon Fiber Reinforce Plastic, CFRP)單搭接接頭的力學性能,發現與[45/0/-45/90]2s和[90/45/-45/0]3s相比,采用[03/903]2s鋪層的膠接結構其極限失效載荷和剪切強度最大,膠接性能最好
Wang等[15]通過實驗設置[0]24、[0/90]12s和[-45/904/452/-45]3s三種鋪層方式,研究了鋪層方式對CFRP-Al力學性能的影響,發現[-45/904/452/-45]3s能較好地抵抗剪切力
但是,目前研究鋪層方式對單搭接接頭膠接性能的影響大多集中于同質材料,對異質材料單搭接膠接接頭的研究尚不充分,尤其是鋪層方式變化對CFRP-Al膠接結構力學性能的影響及破壞機制尚不明確
鑒于此,本文使用[45/-45]4s、[0/90]4s和[0/45/-45/90]2s三種典型鋪層方式的碳纖維復合材料(CFRP)與Al制備單搭接試樣,在室溫下進行拉伸試驗
聲明：
“鋪層方式對CFRP-Al單搭接接頭膠接性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：鄒田春,巨樂章,李龍輝,符記
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2025年08月05日 ~ 07日 
