本书研究环境温度、湿度和载荷等因素对车体粘接结构的影响机制，探究多种效应耦合作用下的损伤演化规律，合理预测粘接结构的服役寿命。具体内容包括：研究湿热环境粘接接头的失效机理及接头的剩余强度变化趋势；分析服役温度对老化后接头力学性能的影响；揭示服役温度对粘接接头疲劳性能的影响机理；揭示湿热与静态载荷耦合作用下粘接接头的蠕变模型及老化失效行为；解析湿热与交变载荷耦合作用对接头力学性能损伤演化及失效机理的影响；提出合理有效的粘接结构寿命预测方法并评估失效行为。
第1章绪论001
1.1背景与意义001
1.2服役温度对粘接接头性能的影响003
1.2.1服役温度对静态性能的影响003
1.2.2服役温度对疲劳性能的影响004
1.3湿热老化对粘接接头力学性能的影响005
1.3.1温度老化对力学性能的影响005
1.3.2湿度老化对力学性能的影响006
1.3.3湿热耦合老化对力学性能的影响007
1.3.4粘接剂老化后的化学特性分析008
1.3.5粘接接头失效机理分析009
1.4湿热老化与载荷耦合的失效预测方法010
1.4.1湿热与静态载荷对力学性能的影响010
1.4.2湿热与交变载荷对力学性能的影响011
1.4.3湿热对疲劳性能的影响011
1.4.4粘接结构寿命预测方法012
1.5研究目的与内容013
第2章湿热耦合对粘接接头力学性能的影响017
2.1引言017
2.2材料的选择与接头制作017
2.2.1试验材料017
2.2.2粘接接头设计和加工019
2.2.3接头应力分布020
2.2.4改进型Arcan夹具设计020
2.3试验装置与测试方法021
2.3.1湿热耦合老化试验测试021
2.3.2FTIR分析测试022
2.4结果与分析讨论022
2.4.1傅里叶变换红外光谱分析022
2.4.2载荷位移曲线023
2.4.3力学性能变化分析024
2.4.4失效断面及失效机理分析027
2.4.5失效准则的建立031
2.5本章小结034
第3章服役温度对湿热老化后接头力学性能的影响035
3.1引言035
3.2材料的选择与接头制作036
3.2.1哑铃试件的制作036
3.2.2粘接接头制作036
3.3试验装置与测试方法036
3.3.1哑铃试件的准静态测试036
3.3.2服役温度下的力学性能测试037
3.4试验结果与分析038
3.4.1哑铃试件测试分析038
3.4.2失效载荷分析039
3.4.3失效强度衰减预测041
3.4.4失效断面及失效机理分析043
3.5失效准则的建立048
3.6本章小结051
第4章服役温度对粘接接头疲劳性能的影响053
4.1引言053
4.2粘接接头设计与制作054
4.3试验装置与测试方法054
4.3.1准静态测试054
4.3.2疲劳试验设备054
4.3.3疲劳性能测试055
4.4试验结果与分析055
4.4.1准静态力学性能分析055
4.4.2疲劳性能测试分析057
4.4.3疲劳性能预测061
4.4.4静态失效断面及失效机理分析063
4.4.5疲劳失效断面及失效机理分析066
4.5本章小结071
第5章湿热与静态载荷耦合对接头力学性能的影响072
5.1引言072
5.2试验装置与测试方法072
5.2.1湿热与静态载荷耦合测试072
5.2.2力学性能测试方案073
5.2.3蠕变测试074
5.2.4蠕变性能分析074
5.3蠕变测试结果与分析075
5.3.1蠕变量分析075
5.3.2蠕变模型本构理论078
5.3.3蠕变数据处理079
5.4失效载荷分析081
5.4.1对接接头分析082
5.4.2搭接接头分析084
5.5失效断面及失效机理分析085
5.5.1对接接头分析085
5.5.2搭接接头分析088
5.6本章小结091
第6章湿热与交变载荷耦合对接头力学性能的影响092
6.1引言092
6.2试验装置与测试方法093
6.2.1湿热与交变载荷耦合试验测试093
6.2.2载荷加载频率的选取094
6.3疲劳频率的影响094
6.4失效载荷分析095
6.4.1对接接头分析095
6.4.2搭接接头分析096
6.5失效强度衰减预测模型098
6.5.1对接接头分析098
6.5.2搭接接头分析099
6.6失效断面及失效机理分析101
6.6.1对接接头分析101
6.6.2搭接接头分析103
6.7环境因素相关性分析105
6.8本章小结107
第7章高速列车粘接结构的寿命预测方法108
7.1引言108
7.2建立湿热与载荷耦合循环谱109
7.3建立人工加速老化试验方案110
7.3.1仿真模型建模及有限元分析110
7.3.2人工加速老化试验谱的制定111
7.4粘接接头制备及测试方法112
7.4.1粘接接头制作112
7.4.2加速老化试验装置及测试113
7.5试验结果与分析114
7.5.1破坏强度曲线及衰减规律114
7.5.2失效形式与失效机理研究115
7.6粘接结构寿命预测方法研究116
7.6.1人工加速老化强度分析116
7.6.2实车自然老化强度分析116
7.6.3人工加速老化与实车自然老化对比分析117
7.7本章小结118
第8章总结与展望120
8.1结论120
8.2主要创新点122
8.3研究不足和工作展望123
参考文献124
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