基于大型通用有限元软件ANSYS,利用有限元法建立了一个混层结构的分析模型,考虑其剪切变形,用Block-lanczos法分析其自振特性,得出了混层结构的自振周期,可作为同类型结构计算结构的参考。
拉剪胶接接头的峰值应力常发生在搭接区端头,而中间区的应力非常小,为降低应力集中,提高接头强度和连接效率,系统研究胶层变刚度的混元胶接技术,将高弹性模量的脆性胶置于中间区,而低模量的韧性胶置于搭接区边缘。以胶接理论为基础,考虑被粘物剪切应变,建立单搭拉剪混元胶接接头的线弹性应力和刚度解析模型。理论模型中的正应力和剪应力与有限元模型吻合得较好,证实理论模型的正确性。有限元和解析解均表明,混元胶接接头在搭接区端头的峰值剪应力分别较单一刚性胶和柔性胶胶接时下降了52.1%和24.4%,参数研究中确定了影响混元胶接接头应力和刚度分布特征的关键耦合参数。
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