与铝合金等传统材料相比,复合材料的比强度高、比刚度高、耐久性好、抗疲劳和可设计性强,广泛应用于航空航天等领域[1,2]
随着复合材料在飞机整体结构设计中占比的提高,和成型工艺水平的限制以及装配、维修等方面的要求,复合材料接头的连接极为重要
同时,复合材料与金属材料的连接在民航领域也受到极大的关注[3,4]
胶接结构的重量轻、成本低、绝缘性好、无电偶腐蚀、无钻孔应力集中,广泛应用于飞机襟翼、尾翼、垂尾等部位[5~7]
铺层方式、搭接长度以及胶层厚度等因素均对复合材料胶接接头的性能有极大的影响,其中铺层方式因层间相互作用的改变显著影响接头的应力分布和破坏模式[8~10]
近年来大量国内外学者研究了铺层方式对单搭接接头胶接性能的影响规律[11~20]
Kadioglu F等[12]将实验与仿真相结合研究了在弯曲载荷下铺层方式([±10]5s、[±20]5s和[±45]5s)对玻璃钢(Glass-fiber reinforced plastic, GFRP)单搭接接头的破坏和力学性能的影响,发现[±20]5s和[±45]5s的单搭接接头出现分层破坏,[±10]5s发生大面积的胶层内聚破坏,且随着铺层角度的增大层间剪切效应愈加明显
毛振刚等[13]对比了[45/0/-45/90]3s、[90/45/-45/0]3s、[03/903]2s三种铺层方式CFRP(Carbon Fiber Reinforce Plastic, CFRP)单搭接接头的力学性能,发现与[45/0/-45/90]2s和[90/45/-45/0]3s相比,采用[03/903]2s铺层的胶接结构其极限失效载荷和剪切强度最大,胶接性能最好
Wang等[15]通过实验设置[0]24、[0/90]12s和[-45/904/452/-45]3s三种铺层方式,研究了铺层方式对CFRP-Al力学性能的影响,发现[-45/904/452/-45]3s能较好地抵抗剪切力
但是,目前研究铺层方式对单搭接接头胶接性能的影响大多集中于同质材料,对异质材料单搭接胶接接头的研究尚不充分,尤其是铺层方式变化对CFRP-Al胶接结构力学性能的影响及破坏机制尚不明确
鉴于此,本文使用[45/-45]4s、[0/90]4s和[0/45/-45/90]2s三种典型铺层方式的碳纤维复合材料(CFRP)与Al制备单搭接试样,在室温下进行拉伸试验
声明：
“铺层方式对CFRP-Al单搭接接头胶接性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：邹田春,巨乐章,李龙辉,符记
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2025年06月06日 ~ 08日 
