飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)膠接教學(xué)課件

飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)膠接劉瑞同同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院膠接:利用膠粘劑與被粘物表面之間的粘附力,將被粘物連接成為一個(gè)整體,并具有定力學(xué)性能的方法。膠接包括金屬結(jié)構(gòu)膠接、非金屬結(jié)構(gòu)膠接復(fù)合材料)、金屬與非金屬之間的膠接本課程的主要內(nèi)容是金屬結(jié)構(gòu)膠接飛機(jī)中有很多膠接結(jié)構(gòu)。育壁板結(jié)構(gòu)s飛機(jī)膠接結(jié)構(gòu)全高度螄窩蛄構(gòu)消音蜂窩結(jié)構(gòu)被骨板給構(gòu)隔瓶、隔板結(jié)構(gòu)翼肋、翼梁結(jié)多脅結(jié)「乾翼葉結(jié)坡紋板夾層結(jié)構(gòu)焊結(jié)構(gòu))蒙皮蚶條睦接板旋翼主槳葉翼槳后段件d)旋貿(mào)主槳葉及后段件(c}蒙皮-墊板膠接壁板個(gè)度蜂窩結(jié)軾圖1.3飛機(jī)蜂憲膠換結(jié)構(gòu)示意圖膠接的優(yōu)點(diǎn):不同材質(zhì)、不同厚度和多層材料的連接提高疲勞強(qiáng)度,大幅減少連接件數(shù)量和重量:鋁合金薄板膠接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命比焊接結(jié)構(gòu)高20倍,比鉚接結(jié)構(gòu)高15倍,耐聲疲勞強(qiáng)度也優(yōu)于鉚接結(jié)構(gòu)和點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)。(注:聲疲勞是飛機(jī)或火箭等飛行器的金屬結(jié)構(gòu)在聲頻交變負(fù)載作用下生裂紋或斷裂的現(xiàn)象,在飛行過程中金屬結(jié)構(gòu)處于強(qiáng)噪聲環(huán)境中,薄板結(jié)構(gòu)由于聲致振動(dòng)而產(chǎn)生疲勞,或引起鉚釘松動(dòng),有時(shí)會(huì)引起蒙皮撕裂。隨著飛行速度的提高,聲疲勞問題愈加突出。)膠接接頭是面承載作用,提高了結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度,比強(qiáng)度比剛度高。膠接加筋板比同類鉚接壁板提高抗壓強(qiáng)度約20%膠層還具有優(yōu)良的止裂性能膠接連接表面光滑,沒有突起,對(duì)氣動(dòng)性能有利膠接連接具有良好的密封性能,適用于水密、氣密和油密結(jié)構(gòu),還具有較好的絕緣和抗震性能。令膠接的缺點(diǎn):接頭的抗剝離強(qiáng)度很低,抗不均勻扯離能力很弱工作強(qiáng)度一般不高于260℃:(對(duì)于高超聲速飛行器尤為致命)膠接質(zhì)量影響因素很多,強(qiáng)度性能離散性很大,質(zhì)量控制要求嚴(yán)格;膠粘劑一般式高分子材料,耐老化問題嚴(yán)重膠接質(zhì)量的無損檢測(cè)手段還需進(jìn)一步提高。接立的形成膠接復(fù)7890被膠2非常膠層界大0五層結(jié)構(gòu)示意圖(b)九層結(jié)構(gòu)示意圖圖1.1膠接接頭結(jié)構(gòu)組成示意圖種料1,5,6,14.被膠接物;2,4,8,12.膠黏劑與被膠接物色面層;3,10.膠黏劑生的7,13.被膠接物的表面層;9,1.受界面景的膠黏劑層J成了膠接強(qiáng)度,由此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的破壞,粘附破壞和內(nèi)聚破壞膠接界面層是由被粘物表面層及其吸附層靠近被粘物表面的底膠及膠組成,其中可能還混雜了金屬表面的氧化物、空氣、水、雜質(zhì)筆喪2.1膠接界面效應(yīng)序號(hào)界面效應(yīng)層結(jié)構(gòu)與性質(zhì)對(duì)接頭影響巨大,包括教接懂的各娃城,擊寧,、疲界可聲收和鞭動(dòng)不的作用和時(shí)間而變化中發(fā)生癜集態(tài)結(jié)構(gòu)變化,使宮膠接界面層的粘附力是怎么產(chǎn)生的呢?膠接理論目前還沒物理、化和分完美的理論來解釋膠接強(qiáng)度,但從機(jī)械等方面建些理論。(1)吸附理論膠接作用是膠粘劑分子與被膠接物分子在界面層上相互吸附產(chǎn)生的,包括物理吸附和化學(xué)吸附,其中物理吸附為主。物理吸附作用力包括分子間界面粘合力和體相內(nèi)聚力是由范德華力和氫鍵力構(gòu)成的;此理論實(shí)質(zhì)上是以表面能為基礎(chǔ),膠接的好壞取決于潤濕性,潤濕性越好,被膠接體越能與膠粘劑分子之間緊密接觸產(chǎn)生吸附,膠接界面形成巨大分子間作用力,同時(shí)派出膠接體表面吸附的氣體,減少了膠接界面的空隙率,提高了膠接強(qiáng)度濕是接觸固體的液體在固體表面流動(dòng)擴(kuò)散的過程,擴(kuò)散的難易程度為濕令楊氏方程ys+Y,cas月接觸角固體表面弓液體表面弓理想的聞態(tài)b