【技术实现步骤摘要】
一种用于CFRP
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AL单搭接接头湿热老化性能研究的有限元分析方法
[0001]本专利技术属于粘接结构性能仿真领域，涉及一种用于CFRP
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AL单搭接接头湿热老化性能研究的有限元分析方法。
技术介绍
[0002]有限元分析(Finite Element Analysis，FEA)是一种利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟的一种方法。该方法使用较简单的问题代替复杂问题进行求解，不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。随着计算机技术和计算方法的发展，有限元法在工程设计和科研领域得到了越来越广泛的重视和应用，已经成为解决复杂工程分析计算问题的有效途径，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车和科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃。目前，使用有限元软件对问题进行数值模拟技术是提升产品质量、缩短设计周期、节约开发成本的一项有效手段。
[0003]随着汽车轻量化的发展，轻质合金和复合材料在汽车上的使用愈加广泛，如何满足工程条...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于CFRP
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AL单搭接接头湿热老化性能研究的有限元分析方法，其特征在于，包括以下几个步骤：第一步，根据Fickian第二定律和各向同性材料传热过程确定水分扩散系数D；第二步，建立CFRP
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AL单搭接接头胶层水分扩散有限元模型，得到搭接接头胶层水分浓度分布情况；采用有限元仿真方法建立CFPR
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AL单搭接接头胶层的有限元模型；该单搭接接头由铝合金、碳纤维、环氧树脂胶粘剂组成，其中铝合金和碳纤维作为被粘基底，作为粘接基底的胶粘剂；在定义材料属性时将比热容c
v
和密度ρ的乘积设置为1；基于CFPR
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AL单搭接接头胶层的有限元模型，建立水分扩散有限元模型；由于是对接头胶层水分扩散进行模拟，碳纤维板和铝合金板不做网格划分，只对胶层区域进行网格划分，网格单元采用八结点线性传热六面体单元；对水分扩散有限元模型进行仿真模拟，得到搭接接头胶层水分浓度分布情况；第三步，根据得到的接头中水分浓度分布对经历不同老化时间的胶层内聚力参数进行退化，得到和吸湿浓度相关的退化内聚力模型；采用双线性内聚力模型对单搭接接头胶层建模，双线性内聚力模型的3个关键参数是初始刚度E0、临界牵引力σ
i,c
和断裂能G
i,c
，其中σ
i,c
(i＝I,II,III)代表不同加载模式下的临界牵引力，G
i,c
为胶层的断裂能；混合加载模式下模态混合比例是通过三种加载模式下的断裂能定义的；胶层吸湿后，将内聚力模型关键参数根据胶层吸湿量不同做出相应退...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟东，李丽丽，邵新愿，郑国君，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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