氣泡尺寸對ab膠粘接結(jié)構(gòu)強度的影響
ab膠在粘接過程中，由于粘接技術(shù)以及ab膠特性等原因，導(dǎo)致在粘接層內(nèi)部產(chǎn)生氣泡。氣泡的存在致使粘接層結(jié)構(gòu)的不連續(xù)，同時氣泡位置粘接層的粘接強度為0。但由于氣泡的不規(guī)則，難以定量研究氣泡對粘接結(jié)構(gòu)強度的影響，因此為了能夠量化研究氣泡對粘接結(jié)構(gòu)強度的影響，將氣泡簡化為位于粘接層的貫穿型通孔，即氣泡處粘接層結(jié)構(gòu)不連續(xù)，粘接強度為 0。
致天膠業(yè)聯(lián)合研發(fā)實驗室采用了五層粘接結(jié)構(gòu)模型，在粘接層中部預(yù)置一氣泡缺陷，逐漸增大氣泡尺寸，研究氣泡尺寸對對接結(jié)構(gòu)粘接結(jié)構(gòu)強度的影響。模型尺寸及材料參數(shù)參照單軸拉伸模型設(shè)置，氣泡位置位于結(jié)構(gòu)粘接層中部，貫穿型通孔，氣泡尺寸依次增大，分別為 4mmX1mmX20mm，8mmX1mmX20mm，16mmX1mmX20mm，結(jié)構(gòu)下端固定，上端Y軸方向施加0.25mm位移，如圖4.1所示。
結(jié)構(gòu)底端固定，上端在Y軸方向施加0.25mm位移，網(wǎng)格劃分及分析步設(shè)置等參照單軸拉伸模型，分別對上述三種模型進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果如圖 4.2 所示。
上圖為結(jié)構(gòu)應(yīng)力達(dá)到最大值時的應(yīng)力云圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著缺陷尺寸的增大，結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力值逐漸減小，模型1最大應(yīng)力為 2.95MPa，模型2最大應(yīng)力為2.62MPa，模型3最大應(yīng)力為 1.97MPa。獲得模型的拉力隨位移變化曲線，如圖4.6所示。
從圖4.6中可以發(fā)現(xiàn)，拉力位移曲線符合脆性斷裂的特點。模型1、2與 3均于位移0.198mm時達(dá)到拉力最大值。其中模型1拉力最大值為 141.90N，模型2為126.11N，模型 3 為 94.26N。隨著氣泡尺寸的增大，結(jié)構(gòu)承載能力逐漸減小。
