STRESS ANALYSIS AND DESIGN OF ADHESIVE-BONDED CYLINDRICAL LAP JOINT

胶粘圆柱搭接接头的应力分析与设计

• 批准号: 07555437
• 负责人: MIKAMI Takashi
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: HOKKAIDO UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07555437/
• 关键词: Adhesive-Bonded Joint; Cylindrical Lap Joints; Stress Analysis; Impact; Viscoelastic; 衝撃応答; 応力解析; 粘弾性解析

In this study, we consider the stress distribution in adhesive-bonded cylindrical lap joint under axial tension. A numerical study is carried out for the elastic-viscoelastic and impact problems.The following conclusions can be dawn from this investigation.(1) In the case of the thin adherends, the tensile in-plane load causes considerable bending in the joint. The normal (peel) stress peak at the ends, while they are compressive over a sizeable region in the joint interior. The normal stress can be even larger than the shear stresses.(2) As adhesive film thickness increases, more adhesive material is available to absorb differential straining and stresses decrease.(3) As shear modulus increases, the maximum stresses increase with the shear modulus increases.(4) As the stiffness of the adherends increase, the resistance of the joint to bending increases, and therefore the maximum stresses decrease.As a design suggestion, the maximum normal (peel) and shear stresses in the bond can be reduced by (1) using a combination of flexible and stiff bonds, and (2) using stiffer lap adherends.

在本研究中，我们考虑胶接圆柱搭接接头在轴向拉伸下的应力分布。对弹性-粘弹性问题和冲击问题进行了数值研究，得到了以下结论。(1)在薄被粘体的情况下，面内拉伸载荷在接头中引起相当大的弯曲。法向（剥离）应力在端部达到峰值，而它们在接头内部的相当大的区域上是压缩的。正应力甚至可以大于剪应力。(2)随着粘合剂膜厚度的增加，更多的粘合剂材料可用于吸收差异应变，并且应力减小。(3)随着剪切模量的增大，最大应力也随之增大。(4)随着被粘物刚度的增加，接头的抗弯曲能力也增加，因此最大应力减小。作为一个设计建议，可以通过（1）使用柔性和刚性结合，（2）使用更刚性的搭接被粘物，来减小结合中的最大法向（剥离）和剪切应力。

项目成果

LI Haibin, Takashi MIKAMI and Jin YOSHIMURA: "Stress Analysis of Adhesive-Bonded Cylindrical Lap Joints Subjected to Axial Impact Loads" Proc.of Hokkaido Chapter of the JSCE. No.52(A). 316-319 (1996)

李海滨、Takashi MIKAMI 和 Jin YOSHIMURA：“承受轴向冲击载荷的胶粘圆柱搭接接头的应力分析”，JSCE 北海道分会论文集。

LI Haibin, Takashi MIKAMI and Jin YOSHIMURA: "Viscoelastic Stress Analysis of Adhesive-Bonded Cylindrical Lap Joints" Journal of Structural Engineering. Vol.42A. 21-26 (1996)

李海滨、Takashi MIKAMI和Jin YOSHIMURA：“胶粘圆柱搭接接头的粘弹性应力分析”结构工程杂志。

季海濱: "軸方向衝撃荷重を受けるラップ接着された円筒体の応力特性" 第3回落石等による衝撃問題に関するシンポジウム講演論文集. 45-48 (1996)

Kaibin Ki：“承受轴向冲击载荷的搭接圆柱体的应力特性”第三届落石冲击问题研讨会论文集等45-48（1996）

李海 浜: "軸方向衝撃荷重を受けるラップ接着円筒体の解析" 土木学会北海道支部論文報告集. 52(A). 316-319 (1966)

李海滨：“承受轴向冲击载荷的搭接圆柱体的分析”日本土木工程师学会北海道分会论文报告 52(A) 316-319 (1966)。

李海 濱: "ラップ接着された円筒体の粘弾性応力解析" 構造工学論文集. 42A. 21-26 (1996)

李海滨：“搭接圆柱体的粘弹性应力分析”结构工程杂志 42A 21-26 (1996)。