先进复合材料胶接设计
复合材料胶结技术
复合材料胶接技术的发展与应用我国低空领域的开放，为民用飞机提供了很大的发展空间，而研制新型高性能民用飞机也离不开复合材料和结构胶粘剂的使用，因此研制高性能耐久结构胶粘剂也是一种新的挑战。
本着“为减轻每一克质量而奋斗”的理念，越来越多的高性能轻质材料（复合材料）应用在飞机结构中，而胶粘剂也因为其结构轻、连接效率高等优点现在逐渐成为飞机设计制造中不可或缺的部分。
与各向同性的金属材料相比，各向异性的复合材料经过切割或机械加工时会受到严重损伤和弱化，其层间剪切变得更敏感。
因此，胶接比机械连接更广泛地应用于先进复合材料的连接设计中，特别对于单向的复合材料，不允许出现应力集中的现象，胶接为高载荷提供了有效方法。
在高性能的航空复合材料制件的制造过程中，复合材料预固化后对制件进行胶接装配通常是必要的，通常采用热固性胶膜对这些基材进行二次胶接。
复合材料修补通常也可属于胶接范围。
还有未固化的预浸料蒙皮采用胶膜与各种各样的蜂窝进行胶接，即共固化胶接。
结构胶粘剂1 结构胶粘剂的概念结构胶粘剂（简称结构胶），按ASTM的定义是能在预定时间内，在使用环境中能承受相当的力，并具有与被粘物相匹配的强度和耐久的使用寿命。
结构胶粘剂一般以热固性树脂为基料，以热塑性树脂或弹性体为增韧剂，配以固化剂等组成，有的还加有填料、溶剂、稀释剂、偶连剂、固化促进剂、抑制腐蚀剂和抗热氧化剂等。
结构胶粘剂的特点在于不论用于什么粘接部位，均能承受一定的应力，并具有较好的不均匀扯离强度和疲劳强度。
胶粘剂的粘接强度主要取决于胶粘剂本身的内聚力及胶粘剂与被粘接材料之间的粘附力。
2 结构胶粘剂的种类结构胶粘剂的品种繁多，从不同角度对胶粘剂有不同的分类。
胶粘剂可按形态分为膜状、带状、液状、糊状等；可按固化温度分为中温固化结构胶、高温固化结构胶和室温固化结构胶；也可按化学成分分为改性环氧、改性酚醛、聚酰氩胺等；还可按使用特性分为板- 板胶、面板胶、芯条胶、发泡胶等。
材复合材料连接结构的创新
材复合材料连接结构的创新1.引言概述部分的内容可以写成以下形式：1.1 概述随着科技的不断进步和工业的不断发展，材料科学领域也在不断创新与进步。
传统的材料连接结构在某些特定应用中表现出一些不足之处，因此，有必要对材料连接结构进行创新。
本文旨在探讨材复合材料连接结构的创新，以改善其力学性能和可靠性。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有良好的力学性能和轻质化的特点。
然而，复合材料的连接结构在一些特殊环境下可能出现疲劳、蠕变和裂纹扩展等问题，从而影响其使用寿命和安全性。
因此，我们需要通过创新的连接结构来解决这些问题。
本文将重点介绍几种创新的连接结构，包括机械连接、化学连接和热固化连接。
机械连接是指通过螺纹、嵌入结构或夹持等方式实现连接，具有强度高、可靠性好的特点。
化学连接适用于需要在连接时进行化学反应的场合，可以提高连接的稳定性和耐久性。
热固化连接是指通过热固性树脂或粘合剂将复合材料的不同部分连接起来，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
此外，本文还将探讨一些新兴的连接技术，如纳米粘接技术和3D打印技术。
纳米粘接技术可以在微观尺度上实现粘接，提高材料连接的界面强度和可靠性。
3D打印技术可以实现复杂形状的连接结构，为材料连接的设计和制造提供更多的可能性。
总之，通过创新的连接结构，可以提高复合材料的力学性能和可靠性，进一步推动材料科学领域的发展。
本文将深入探讨不同类型的创新连接结构，并展望其在未来的应用前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下所示：2. 文章结构本文将围绕材复合材料连接结构的创新展开探讨。
具体而言，文章结构如下：2.1 第一个要点在本部分，将介绍现有材复合材料连接结构的基本概念和常见问题。
首先，我们将回顾材复合材料连接结构的定义和分类，并介绍常见的连接方法和技术。
其次，我们将讨论目前存在的一些问题，如连接强度不足、连接界面的失效以及连接过程中的应力集中等。
2.2 第二个要点在本部分，我们将深入探讨材复合材料连接结构的创新方法和新技术。
航天器复合材料胶接连接工艺分析
质， 对胶接装配环境条件和用于产 品胶接装配的零件及所用工艺装备等提 出的基本要求 。
收稿 日期 ：０ ８ ０ ５ ２０ —１ —１
第２ 第４ ９卷 期 ２０ ０８年 １ ２月
航 天返 回与遥 感
Ｓ ＰＡＣＥＣＲＡ ＦＴ ＲＥＣ０ＶＥＲＹ ＆ ＲＥ Ｍ０ Ｓ Ｉ Ｅ ＥＮＳ ＮＧ Ｉ ６３
Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｅｉ ｉ Ｑ ａ ｔ ｃｎ ｏ Ｃｍ ｏｉ ｔ ｉ Ｓ ａｅｒｆ ｙＷｏ ｄ Ａ ｈｓ ｅ ｏ ｔ ｕｌｙ ｏｔ ｌ ｏ ｐｓ ｅ ｅ ａ ｐｃｃ ｔ ｖ ｊｎ ｉ ｒ ｔ ｍａ ｒ ｌ ａ
１ 引言
胶 接连 接工 艺是 航天 器复 合材料 结 构 件 最普 遍 采 用 的一 种 连 接 方 法 。这 种 方 法 是用 胶 粘 剂 将 各种 胶 接零件 连 接成 不可拆 卸 的整体 。 随着航 天器 复合 材料 的发 展 ， 动 我 国胶 粘 剂 技 术发 展 ， 胶 接 工 艺 技 术得 到 日益 广 泛 应用 。在航 天 推 其 器 中采用胶 接 连接 取代传 统 的铆接 、 栓 连接 和 焊 接连 接 工 艺 ， 以减 轻 结构 件 质 量 ， 形 平 整 光 滑 ， 螺 可 外 较好
空 、 天等企 业也 已制定 了这 方 面 的标 准 文件 ， 航 且正 在 逐步 实 施 。表 １ 为美 国麦 克 唐纳 ・ 道格 拉 斯 公 司对 胶
接 工艺 厂房 的环境 要 求 。
表 １ 美 国麦克唐 纳・ 道格拉斯公 司胶接 工艺厂房环境条件要求 技术要求 温度 相对湿 度
的改善疲劳强度 ， 兼能连接两种不同材料 ， 并具有 良好的抗化学腐蚀能力、 最适宜连接薄壁夹层结 构、 胶接
工艺 简便 和可缩 短 生产周 期 等特点 。这 对提 高航 天产 品 的 品质 和性 能具 有 一定 现 实意 义 ， 已成 为 航 天工 现 艺 中不可 缺少 的一 种工 艺技术 。实 践表 明 ， 航 天器复 合 材料 结 构件 来 说胶 接 工艺 是一 种 较 理想 的连 接 工 对
复合材料胶接、缝合连接设计研究(全文)
复合材料胶接、缝合连接设计研究XX：1671-7597（20XX）17-0117-011 概述根据复合材料的自身特点及其破坏的机理，存复合材料连接中，胶接、缝合连接、混合连接已被广泛的运用。
合理的胶接、缝合连接、混合连接设计，不但能够满足使用要求，减轻结构重量，提高可靠性，还可以延长结构的使用寿命。
本文针对复合材料的胶接、缝合连接、混合连接方法进行探讨。
2 胶接连接胶接连接是借助胶粘剂将复合材料、金属材料零件连接成不可拆卸整体的连接方法。
2.1 胶接连接优点1）胶接连接受力均衡，接触为面接触，承载能力强，不同于机械连接的点接触。
2）没有钻孔引起的应力集中和分层，连接可靠性好，结构重量轻。
3）胶接连接能获得光滑的气动外形，外形美观。
4）抗疲劳性、密封性、减振性能好。
5）不同材料连接时，有隔离的作用，无电偶腐蚀问题，相容性好。
6）有阻止裂纹扩展的作用。
2.2 胶接连接缺点1）胶接的质量操纵比较困难。
2）胶接强度分散性大，剥离强度低。
3）胶接的工艺要求严格。
4）胶接性能受湿热效应、介质等环境的因素影响大，胶粘剂存在老化的问题。
5）如果需要加温加压就需要专门的设备，成本高。
2.3 胶接连接参数胶接连接主要参数包括胶接件的厚度t、胶层厚度h、胶接件的搭接长度L等（见图1数值为本文推举）。
1）胶接件的厚度t。
胶接件的厚度由其所传递载荷P的大小确定。
图1 胶接连接的参数图2 缝合连接的参数2）胶层厚度h。
胶层厚度h对连接强度有很大影响，增加胶层厚度，可减少应力集中，提高连接强度。
胶层厚度过厚，会产生胶层厚度偏差、气孔等缺陷；胶层厚度过薄，不能满足连接强度的要求。
因此，胶层厚度一般取0.1～0.4 mm。
胶接件的搭接长度L。
胶接件的搭接长度与胶接件的厚度（载荷p的大小）有关，因此，胶接件的搭接长度应尽可能的大，来满足连接的可靠性要求。
胶接件的搭接长度L≥8 mm。
3 缝合连接缝合连接是借助缝合线将复合材料连接在一起，经过固化使缝合线与复合材料成为不可拆卸的整体的连接方法。
航空器复合材料胶接接头设计(ABAQUS-XFEM)
摘要复合材料结构的连接形式主要分为胶接和机械连接，随着复合材料在航空航天领域的广泛应用，胶接因其在复合材料结构连接中的优良特性日益受到结构设计人员的青睐，具有连接效率高、结构轻、抗疲劳、密封性好等优点。
然而胶接设计也具有很大的挑战性，在结构强度计算中，胶接连接接头部位一般为危险部位，需要重点校核。
所以，对复合材料胶接接头的设计分析是十分必要的。
本选题利用成熟的有限元商用软件ABAQUS，使用XFEM（扩展有限元法）对胶层和复合材料层的应力场等进行分析。
通过分析计算这些应力，同时应用相应的失效准则，进而可预测初始裂纹的扩展与否及扩展的长度，为胶接接头设计的选择提供必要的依据。
在文章中，讨论了胶接长度、胶层厚度和初始裂纹的位置对裂纹扩展的影响。
通过对仿真结果的分析，提出了减小胶接长度和胶层厚度的观点，指出裂纹易于产生及扩展的区域，对胶接接头的设计进行了优化。
胶接接头的优化设计对拓宽复合材料在飞机结构上的应用范围，进一步减轻结构重量、提高疲劳性能和降低制造成本具有重要的工程使用价值。
关键词:复合材料板胶接接头扩展有限元裂纹扩展AbstractThe joint methods of composite structure contain cementing and mechanical connection.. With the use of composite in the field of aviation increased a lot in recent years for its high strength and lightness, the cementing is increasingly favored by the structure design staff for its excellent characteristics in the connection field of composite structure. The characteristics are high ligation efficiency, light structure, antifatigue and good sealing. However, glued design also has a great challenge. In the structural strength calculations, glued joints are generally connected to dangerous parts and need to focus on checking. Therefore, the design and analysis of composite bonded joint is very necessary.The topic use the sophisticated and commercial software -ABAQUS, in the field of finite element, and use XFEM ( extended finite element method ) as the foundation to analysis the stress field of bonding layers and composite layers. By analyzing and calculating these stresses, while applying the appropriate failure criterion, we can predict the initial crack extension and the length of the expansion. In this way, it can provide the necessary basis for the design of bonding joints. In the article, we discussed the impact of the bonding length, layer thickness and initial crack location on crack propagation. Through the analysis of simulation results, we presented two standpoints of reducing the length of bonding joint and the thickness of adhesive. Besides, we pointed the areas where cracks are easy to generate and expand. Optimal design of adhesive joints in composite materials has important engineering value to broaden the scope of application of the aircraft structure and further reduce the structural weight, improve the performance of fatigue and reduce manufacturing costs.Keywords:Composite plates, Adhesive joints, XFEM, Crack extension目录摘要 (I)Abstract ....................................................... I I 目录.......................................................... I II 第一章引言.. (1)1.1导言 (1)1.2胶接连接 (2)1.2.1 简介 (2)1.2.2胶接连接应当注意的问题 (3)1.2.3胶接连接研究现状 (3)1.3 胶接接头 (4)1.3.1胶接接头简介 (4)1.3.2胶接接头的基本形式 (5)1.3.3胶接接头的破坏模式 (6)1.3.4胶接接头处可能出现的裂纹及其影响 (7)第二章复合材料损伤和胶接连接的力学模型 (8)2.1导言 (8)2.2复合材料层板强度预测 (8)2.3复合材料和胶层断裂准则 (10)第三章利用ABAQUS建立复合材料胶接接的有限元模型 (13)3.1扩展有限元方法和工程软件ABAQUS简介 (13)3.1.1传统有限元方法 (13)3.1.2扩展有限元方法及基本原理 (14)3.1.3ABAQUS简介 (15)3.2利用ABAQUS建立复合材料板胶接模型的过程 (16)3.2.1几何模型的建立和约束条件 (16)3.2.2材料属性 (17)3.2.3定义接触 (19)3.2.4 对于XFEM定义 (19)第四章基于裂纹扩展分析的单面搭接接头设计 (21)4.1复合材料胶接接头在纵向载荷下的受力分析 (21)4.2不同搭接长度下胶接接头的裂纹扩展情况 (23)4.2.1搭接长度为15mm的情况 (23)4.2.2搭接长度为10mm的情况 (25)4.2.3搭接长度为20mm的情况 (26)4.2.4不同搭接长度下裂纹情况的对比及结论 (28)4.3不同胶层厚度下胶接接头的裂纹扩展情况 (29)4.3.1胶层厚度为0.1mm的情况 (29)4.3.2胶层厚度为0.2mm的情况 (31)4.3.3胶层厚度为0.3mm的情况 (33)4.3.4不同胶层厚度下裂纹情况的对比及结论 (34)带五章基于裂纹扩展的斜面搭接接头设计 (37)5.1斜面搭接接头在纵向载荷下的受力分析 (37)5.2不同裂纹位置下胶接接头的裂纹扩展情况 (38)5.2.1选取的三种不同裂纹位置 (39)5.2.2裂纹的扩展情况 (40)5.2.3三种情况对比及结论 (42)5.3单面搭接和斜面搭接情况的对比 (43)第六章全文总结及展望 (46)6.1全文总结 (46)6.2展望 (47)致谢辞 (49)参考文献 (50)第一章引言1.1导言复合材料作为一种新材料，在最近的半个多世纪中飞速发展，由于复合材料采用纤维加强结构，使得复合材料具有比重小、比强度和比模量大的特点，并且由于采用的是铺层结构，制造过程简单，容易成型。
复合材料的连接技术
复合材料的连接技术复合材料是由两种或多种不同材料按规定方式组合而成的新材料。
由于复合材料具有结构轻、强度高、刚性好、耐热耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
而连接技术在复合材料的制造和应用中起着至关重要的作用。
一、面板接头技术面板接头技术是将两块或多块面板连接在一起的一种常见连接技术。
常用的面板接头技术包括胶接、机械连接和固化连接。
1.胶接技术胶接是一种常用的连接技术，通过胶粘剂将两个或多个面板连接在一起。
胶接技术适用于连接不同材料的复合材料，可以提供良好的强度和刚度。
常用的胶粘剂有环氧树脂、聚酰亚胺、丙烯酸酯等。
胶接的优点是连接面积大、均匀受力、密封性好，缺点是工艺复杂、需要专用设备、对环境要求较高。
2.机械连接技术机械连接是通过螺栓、铆钉、螺母等机械连接件将面板连接在一起。
机械连接技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供较高的强度和刚度。
机械连接的优点是工艺简单、易于实施，缺点是容易产生应力集中、连接面处存在较大孔隙和裂纹。
3.固化连接技术固化连接是通过填充固化剂将两个或多个面板连接在一起。
固化连接技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供良好的强度和刚度。
常用的固化剂有聚氨酯、环氧树脂、聚酰亚胺等。
固化连接的优点是工艺简单、无需专用设备，缺点是连接面积有限、需要特殊固化条件。
二、管接头技术管接头技术是将两根或多根管材连接在一起的一种常见连接技术。
常用的管接头技术包括钎焊、焊接、胶接和机械连接。
1.钎焊技术钎焊是一种常用的连接技术，通过热源使钎料熔化并流入连接部位形成连接。
钎焊技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供较高的强度和密封性。
常用的钎料有铜、银、镍等。
钎焊的优点是连接坚固、密封性好，缺点是需要高温操作、对环境要求较高。
2.焊接技术焊接是一种常用的连接技术，通过高温使被连接材料熔化并形成连接。
焊接技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供较高的强度和刚度。
航空器复合材料胶接修补的抗冲击设计
毕业设计（论文）题目航空器复合材料胶接修补的抗冲击设计院系专业年级学生姓名指导教师2014年6月5日摘要复合材料通常用于航空器的主承力结构或次承力结构。
与金属材料相比，复合材料有很多优点，如强度大、抗疲劳性能高、电性能及热性能好，减震性能、破损安全性和耐化学腐蚀性好。
正因为这些突出的热点，先进复合材料在航空、航天、机械等领域得到了越来越广泛的应用。
航空器的结构可能受到的冲击都会造成航空器结构的损伤和缺陷，影响其结构强度、疲劳性能以及稳定性，尤其是胶接修补结构。
因此，对航空器复合材料胶接修补的抗冲击设计，可以更好的保证航空器的安全性和稳定性。
实验方法、理论分析方法和数值计算方法是当前用于此类研究的三种方法。
数值计算方法是在理论分析和实验研究的基础上进一步发展起来的，并且随着计算机技术的发展，它的应用更加广泛。
数值计算方法的优点是方法简单，受客观条件影响小，参数可调性强，无需耗费大量的经费和精力。
本文采用数值计算的方法，通过使用有限元分析软件ANSYS/ /LS-DYNA 12.0,选用不同的补片直径以及不同的冲击位置，模拟弹体冲击胶接修补的靶板建立模型，得到弹体的速度变化历程、加速度变化历程和胶接修补靶板的变形及应力情况。
进而进行分析研究航空器复合材料胶接修补结构的抗冲击性能。
关键词：复合材料; 胶接修补; 冲击; 数值分析; 有限元; ANSYS/LS-DYNAAbstractComposite materials are usually used in main bearing or secondary bearing structure of the aircraft. Compared with metal material, composite material has many advantages, such as strength, strong fatigue resistance, good electrical and thermal performance, shock absorption performance, security and good resistance to chemical corrosion damage. Because of these excellent advantages, the advanced composite material is more and more widely used in the fields of aviation, aerospace and machinery.The impact that aircraft structure may received can cause damage and defects of aircraft structure, which affects the structural strength, fatigue performance and stability, especially composite bonded repair structure. The analysis of the impact on aircraft composite bonded repair structure can better ensure the safety and stability of the aircraft.There are three methods used in such studies, and they are experiment method, theoretical analysis and numerical calculation method. Numerical method is further developed on the basis of theoretical analysis and experimental research, and with the development of computer technology, its application becomes more widely. The advantages of numerical calculation method are simple, little influenced by objective conditions, adjustable parameters, and not spends a lot of money and energy.This article adopts the method of numerical calculation, by using the finite element analysis software ANSYS/LS/DYNA 12.0, choosing different the patch diameter and different location of impact. By modeling and simulating the process of projectile impact the bonded repair target board, we can get the velocity and acceleration time history curve, the deformation and stress conditions of the target board. Then we can analysis the impact resistance of aircraft composite bonded repair structure.Keywords: composite material, impact, bonded repair, numerical analysis, finite element, ANSYS/LS-DANA目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................................. I II 第一章绪论. (1)1.1 前言 (1)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 本课题的主要研究任务 (4)1.4本课题的实现方法 (5)第二章复合材料理论及有限元法在复合材料冲击中的应用 (6)2.1纤维增强复合材料的主要力学性能 (6)2.2复合材料的优点 (6)2.3复合材料的缺点 (7)2.4各向异性弹性力学基本方程 (7)2.4.1有一弹性对称面的情况 (10)2.42 正交各向异性的情况 (11)2.5有限元方法在复合材料冲击中的应用 (13)2.5.1有限元方法介绍 (13)2.5.2ANSYS/LS-DYNA程序介绍 (13)2.5.3冲击分析基本理论 (14)2.5.4 接触碰撞的数值计算方法 (17)第三章利用ANSYS建立复合材料修补的有限元模型 (19)3.1有限元方法和工程软件ANSYS简介 (19)3.2利用ANSYS建立有限元模型 (20)3.2.1单元类型 (20)3.2.2 材料模型 (21)3.2.3几何模型 (22)3.2.4 网格划分 (23)3.3 求解控制 (24)第四章复合材料胶接修补结构冲击结果与分析 (27)4.1 冲击位置对胶接修补母板抗冲击强度的影响 (27)4.11 几何模型参数 (27)4.12 后处理结果 (27)4.13 处理结果分析 (33)4.2 补片几何尺寸对胶接修补母板抗冲击强度的影响 (34)4.21 几何模型参数 (34)4.22 后处理结果 (35)4.23 后处理结果分析 (41)4.3 胶层厚度对胶接修补母板抗冲击强度的影响 (43)4.31 几何模型参数 (43)4.32 后处理结果 (43)4.33 后处理结果分析 (50)第五章基于胶接修补结构抗冲击性能分析的胶接修补参数设计 (51)5.1 引言 (51)5.2 胶接修补结构的参数设计 (51)第六章总结与展望 (52)参考文献 (53)致谢 (55)第一章绪论1.1 前言复合材料是由两种或两种以上独立物理相的材料通过复合工艺组合而成的新型材料，其中，连续相成为基体，分散相称为增强体。
复合材料胶接试验方法
复合材料胶接试验方法嘿，咱今儿个就来唠唠复合材料胶接试验方法这档子事儿！你说这胶接啊，就好比搭积木，得把不同的部分稳稳地粘在一起。
那怎么知道这胶粘得牢不牢呢？这就得靠试验啦！先来说说拉伸试验。
这就像是拔河比赛，看看胶粘的地方能不能经得住两边的拉扯。
把复合材料胶粘的试件两头固定住，然后慢慢地加力，看它啥时候会“撑不住”断开。
这能直观地知道这胶接的强度够不够呢！要是轻轻一拉就开了，那可不行呀，就像纸糊的一样，那还能用吗？还有剪切试验呢！这就好像是在考验胶接处能不能承受住“横切”的力量。
把试件放在专门的设备里，施加横向的力，看看胶粘的地方会不会被“剪断”。
这可关系到实际使用中会不会因为一些横向的力就出问题呀！弯曲试验也不能少哇！想象一下，那胶粘的复合材料就像一根扁担，要能承受住弯曲的压力。
通过让它弯曲来看看胶粘处的表现，是不是足够坚韧，不会轻易就出现裂缝啥的。
然后呢，还有剥离试验。
这就像是撕贴纸一样，看看胶粘的那层能不能被顺利地剥离下来。
要是一撕就掉，那肯定不行啦，说明胶粘得太不靠谱啦！每种试验方法都有它的用处和特点呢！就好像不同的工具，用来检测胶接的不同方面。
咱得像个细心的医生一样，通过这些试验来给复合材料胶接“把把脉”，看看它到底合不合格。
你想想啊，如果飞机上用的复合材料胶接不牢固，那在天上飞着飞着出问题了咋办？多吓人呐！所以这些试验方法可重要了，是保证质量的关键呢！在做这些试验的时候，可得仔细再仔细，一点小差错都可能导致结果不准确。
就像做饭一样，调料放多了或者放少了，味道就不一样啦！咱得认真对待每一个步骤，确保得到的结果是可靠的。
总之呢，复合材料胶接试验方法那可是相当重要哇！咱得重视起来，通过这些方法来确保胶接的质量，让那些用了胶粘复合材料的东西都能安全可靠地发挥作用。
这可不是闹着玩的事儿呀，咱得认真对待，让胶粘的力量坚如磐石！咋样，我说得有道理不？。
复合材料连接
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5.3.2 机械连接设计
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5.3.2 机械连接设计
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(a)搭接 (b)偏位搭接 (c)变厚度搭接 (d)单盖板对接 (e)双盖板对接 (f)变厚度盖板对接
5.3.1 机械连接接头的分析
步骤： 1. 对结构部件进行内力和变形分析，确定接头
的外载荷； 2. 对接头内力和变形进行分析，给出各紧固件
载荷和作用于每个紧固件孔的旁路载荷； 3. 紧固件的应力分析； 4. 有载孔和无载孔板的应力、应变分析； 5. 接头的破坏分析
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这时λ也可简化为：
(5-13)
(5-12)
最大剪应力发生在
处：
(5-14)
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5.2.1 胶接连接接头的分析
则无量纲的剪应力为：
而无量纲化的最大剪应力为：
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weizhou@
(5-15) (5-16)
(5-17)
环境的影响较大 • 胶接质量的检验较困难 • 多数情况下胶接具有不可拆卸性
Байду номын сангаас
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5.1.1 胶接与机械连接的比较
优点
机 械 连 接 缺点
• 表面无须仔细清理即可获得较大的 连接强度
• 强度分散性小 • 抗剥离能力大 • 易于拆卸
• 开孔须削弱构件截面，且引起应力 集中等
521胶接连接接头的分析20191027weizhoucugeducn20设计原则使胶层在受力方向有足够的强度尽量减少应力集中防止接头端部层合板发生层间拉伸破坏胶粘剂的选择要有较好的综合力学性能有较好的粘接强度工艺性好使用方便522胶接连接设计20191027weizhoucugeducn21试验基本性能试验设计接头的验证试验接头的疲劳寿命试验522胶接连接设计20191027weizhoucugeducn22胶接接头几何参数的选择522胶接连接设计20191027weizhoucugeducn2353机械连接521机械连接接头的分析522机械连接设计一般来说对于受力大的结构连接构件较厚多采用螺栓或铆接等机械连接机械连接的主要形式有搭接和对接两种
复合材料连接设计
(a) 搭接； (b) 偏位搭接； (c) 变厚度搭接； (d)单盖板对接； (e)双盖板对接； (f) 变厚度盖板对接
NUDT 12.6第十源自章 复合材料连接设计Chap.04
12.3 机械连接 一、机械连接接头分析
关于紧固件的应力分析与连接板的应力分析，一则涉及弹 性基础梁，各向异性板的接触应力和应力集中分析等内容， 二则工程设计中常采用简化的材料力学方法来处理复合材 料机械连接问题，所以本书不予讨论。
12.2 胶接
胶接接头基本连接形式
(a) 单面搭接； (b) 双面搭接； (c) 单面斜接； (d) 双面斜接； (e)单面阶梯形搭接； (f) 双面阶梯形搭接。
NUDT 12.6
第十二章 复合材料连接设计
12.2 胶接 一、胶接接头受力分析
Chap.04
单面搭接接头的受力情况
NUDT 12.6
NUDT 12.6
第十二章 复合材料连接设计
Chap.04
12.1 复合材料连接方式
复合材料连接方式分两类：胶接与机械连接。 连接方式要根据具体使用条件确定。 为了提高结构的安全性，可采用胶—螺或胶—铆混合连接。 好的连接设计，可以减轻结构质量，可以延长结构的使用 寿命。
NUDT 12.6
第十二章 复合材料连接设计
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2 E2t2 E1t1
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复合材料胶接工艺
复合材料胶接工艺
复合材料胶接工艺是一种常见的连接方法，它利用胶粘剂将两个或多个复合材料部件粘合在一起，形成牢固的接头。
该工艺通常包括以下步骤：
1. 表面处理：对要粘合的复合材料表面进行清洁和处理，以提高胶粘剂的附着力。
2. 涂胶：将胶粘剂均匀地涂敷在一个或多个复合材料表面上。
3. 粘接：将涂有胶粘剂的复合材料部件按要求进行粘接，并施加适当的压力，以确保胶粘剂与复合材料之间的紧密接触。
4. 固化：让胶粘剂在一定的温度和时间条件下固化，形成坚固的接头。
复合材料胶接工艺具有许多优点，如接头强度高、密封性好、耐腐蚀性强、疲劳寿命长等。
它广泛应用于航空航天、汽车、船舶、风能等领域。
复合材料胶接工艺也存在一些挑战，如胶粘剂的选择、表面处理的要求、粘接过程中的温度和压力控制等。
为了获得最佳的粘接效果，需要对这些因素进行仔细考虑和控制。
总之，复合材料胶接工艺是一种重要的复合材料连接技术，它为复合材料结构的设计和制造提供了更多的选择和灵活性。
超声振动强化复合材料胶接技术
超声振动强化复合材料胶接技术
复合材料胶接技术是一种常见的加工方式，在航空、汽车、船舶等领域广泛应用。
然而，传统的复合材料胶接技术存在一些问题，例如接头强度低、胶层厚度不均匀等。
为了解决这些问题，近年来超声振动技术被引入到复合材料胶接中，可以有效地提高胶接质量和效率。
超声振动技术是利用高频振动使胶水分子产生摩擦热，从而提高胶接面的温度和粘结性能。
同时，超声振动还能够打破材料表面的氧化层，增强表面的附着力。
此外，超声振动还可以使胶水在接触面上均匀分布，减少气泡和缺陷的产生。
在实际应用中，超声振动的频率和振幅需要根据具体的胶水种类和材料性能进行调整。
同时，胶接面的准备、涂胶和压合等操作也需要注意一些细节，以确保胶接质量和效率。
总的来说，超声振动强化复合材料胶接技术具有操作简单、胶接质量高、生产效率高等优点，是一种非常实用的技术。
- 1 -。
复合材料胶接接头强度设计研究
度、 贴边末端厚度过渡区阶梯 比、 贴片末端铺层丢层方式等） 对接 头强度 的影 响 ， 得到了设计参数 对胶接接头强度影 响的规
律。
关键词 ： 复合材料 ； 胶接 ； 仿真 ； 强度
中Hale Waihona Puke 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ 文 献标 识 码 ： Ｂ
Ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ａｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ Ｂｏ ｎ ｄ ｅ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｄｏ ｕ ｂ ｌ ｅ － Ｌａ ｐ Ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ
Ｓ ＵＮ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ —ｌ ｅ ｉ ． Ｚ ＨＡＮＧ Ｇｕ ｏ —ｆ ａ ｎ
（ Ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ６ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ， ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｌ ａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ， ｉ ｔ ｉ ｓ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍ —
ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍ．Ａｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｗｏ
复合材料损伤结构胶接补强修补分析及设计
・
１ ・ ８
飞 机 设 计第 １期 ２ ０ ０ ２年 ３月
Hale Waihona Puke 复 合 材 料 损 伤 结 构 胶 接 补 强 修 补 分 析 及 设 计
孟 凡颢 ，陈绍 杰 ，董善艳 ，童小燕
（ ，西 北工业大学 飞行器结构 完整性研究 所 ，西安 ，７ ０７ ） １ １０ ２ （ ，沈 阳飞机设计研 究所 ，沈 阳 ，１０ ３ ） ２ １０ ５ 摘 要 对复合材 料层合板 采用 ２ ０节点 等参元 、对 于胶层采用 节理单元建 立有限元 分析模 型 ，并 针对胶
元。
片修 补复 合 材 料 受损 母 板 时 ，结 构 内应 力 呈 现 比 较 复 杂 的三 维 应 力 状 态 。 此 时 ，若 采 用 经 典 层 合 板 理论 或 Ｍｉｄｉ 阶剪 切 变 形 层 合 板 理 论 来 分 ｎｌ ｎ一 析 ，已不 能满 足 计 算 要 求 。有 鉴 于 此 ，本 文采 用 三维 有 限元 方 法 来 分 析 修 补 结 构 局 部 的应 力 、应
接补 强修补 的两种形式— —贴补 和挖补编制 了相应 的三维 有限元 分析 程序 ，进行静 力分 析 ，获得 了修 补参 数 对修 补效果 的影响 曲线 ，据此来初 步确定最佳 的修补参 数。
关键词
复合材 料 ；胶接修 补 ；有限元分析
先 进 复合 材 料 是 ６ ｏ年 代 中期 崛 起 的 一 种 新 型 材料 ，由于具 有 比强 度 和 比刚度 高 、可设 计 性 等 优异 特 性 ， 目前 已在 航 空 航 天 结 构 上 获 得 了 广
图 １ 示） 所 ，并在 Ｆ ｒ ａ ｏｔ ｎ环 境 下 自行 编 制 了 有 限 ｒ
元 分析 程 序 对挖 补 和贴 补 两 种 形 式 的复 合 材 料胶 接 修 补结 构 进行 了静 力 分 析 。
复合材料胶接方式的设计
受拉伸 或压缩 力的斜接形式的应力分布
垂直于胶接面的法 如图 所示 ∀ 由应力分析可知 向应力 Ρν 和平行于胶接面的剪切应力 Σ 分别为
Π Η Ρν β# τ
3
三维整体编织复合材料胶接方式的设计
由于三维编织工艺的特殊性 在选择搭接方式
Σ
Π Η# Π# Η Η β# τ β # τ
式中 β 为板的宽度 Ρ 为圆筒的半径 τ 为板 或圆筒的厚度 ∀
11
三维整体编织成型件的胶接 三维整体编织复合材料制件的胶接与采用其他
分布
受扭矩 Τ 的薄壁圆筒斜搭接胶接头的应力 在纯扭情况下 胶接面上只有剪应力 其正应
增强材料的复合材料胶接一样 与胶粘剂的种类 !连 接方式 !搭接长度 !尺寸配合 !表面粗糙度 !环境条件 等多种元素有关 ∀ 大量的胶接实验表明其强度的离
时 应主要考虑其整体性 保证纤维最大程度的连续 性是工艺设计的关键 ∀ 三维编织复合材料的搭接包 含两方面的内容 其一是对于异常复杂体预制件的 各部件经缝合后成一体 采用 × 非整体性编织 工艺而制成复合材料 其二整体编织成型复合材料 后与其他金属 !非金属复合材料的胶接 ∀ 前者胶粘 剂与基体是一致的 固化制度同一 一次成型 后者 相反 ∀
3 11
式中 τ 为板的厚度 β 为板的宽度 Η 为斜面夹角 ∀
预制件的连接方式及特点 预制件的连接方式及特点见表 ∀ 在混合连接
图2
受拉 压 斜接接头的应力
由于外载荷没有偏心 不存在弯曲力矩 因而沿 在斜面接缝的两端 胶接面上的应力分布是均匀的 稍有一点应力集中 ∀ 从公式 !可知 应力 Ρ !Σ 都随 Η 的减小而减小 故设计斜面时 应使 Η 尽量 这时不仅胶接面上的应力小 而且胶接面积大 小 承载能力增加 ∀ 同时 当 Η β时 剪应力大于拉 对提高胶接强度也有利 ∀ 应力
复合材料损伤结构胶接补强修补分析及设计
复合材料损伤结构胶接补强修补分析及设计孟凡颢1,2,陈绍杰2,董善艳1,童小燕1(1,西北工业大学飞行器结构完整性研究所,西安,710072)(2,沈阳飞机设计研究所,沈阳,110035)摘 要 对复合材料层合板采用20节点等参元、对于胶层采用节理单元建立有限元分析模型,并针对胶接补强修补的两种形式———贴补和挖补编制了相应的三维有限元分析程序,进行静力分析,获得了修补参数对修补效果的影响曲线,据此来初步确定最佳的修补参数。
关键词 复合材料;胶接修补;有限元分析先进复合材料是60年代中期崛起的一种新型材料,由于具有比强度和比刚度高、可设计性等优异特性,目前已在航空航天结构上获得了广泛应用[1]。
考虑到复合材料在直升飞机结构上大量应用的事实及复合材料的自身特点,对直升机复合材料结构进行修理研究就显得尤为必要而且迫切。
国内对复合材料的修理研究开展的较晚,近期,我们与哈飞设计所对直升机复合材料结构的修理技术课题进行了合作研究,取得了很好的成果。
不仅在理论方面进行了卓有成效的探索,而且也积累了很多宝贵的试验数据。
本文着重讨论了补贴和挖补中复合材料补片胶接补强受损复合材料母体这一结构修补方式的受力分析及修补参数如:补片尺寸、厚度、胶层厚度、楔形角等的初步优化。
1 有限元模型修补结构胶层的受力状态是一种很复杂的三维应力状态,其应力状态随位置、胶层厚度、被粘物材料等的变化而变化。
而且在用复合材料补片修补复合材料受损母板时,结构内应力呈现比较复杂的三维应力状态。
此时,若采用经典层合板理论或Mindlin 一阶剪切变形层合板理论来分析,已不能满足计算要求。
有鉴于此,本文采用三维有限元方法来分析修补结构局部的应力、应变。
作者用20节点等参单元来划分复合材料母板和补片,用16结点节理单元来划分胶层,用这两种有限单元的组合来描述胶接修补结构(如图1所示),并在Fortran 环境下自行编制了有限元分析程序对挖补和贴补两种形式的复合材料胶接修补结构进行了静力分析。
4复合材料连接设计详解
P t ≤ jt ( d )t
ω——板宽或钉间距，mm； [σjt] ——许用拉伸应力，MPa。
③剪切强度 校核按
p j ≤ j 2et
e——端距，mm； j ——许用剪切应力，MPa。
（2）紧固件的强度校核 校核按
4P ≤ 2 d
（3）紧固件的选用及对拧紧力矩的要求 ①紧固件直径的选择
d2
4
b dt br
由此得
d 4 br t b
式中
d——紧固件直径，mm t——被连接层合板的厚度，mm [σ
br]——层合板的许用挤压应力，MPa
[τb]——紧固件的许用剪应力，MPa
② 紧固件种类的选择 紧固件主要有螺栓和铆钉两大类：螺栓用于可拆卸的结构连接部位， 铆钉则用于不可拆卸的结构处
Hale Waihona Puke ——紧固件的许用剪切强度值
4.1.4 机械连接和强度校核举例 例4-1
图4-4为双排紧固件承受拉伸载荷的连接接头。试根据下述已知参 数校核接头强度，确定链接区复合材料层合板的厚度t。
已知紧固件为100°沉头窝Ti-22高锁
螺栓，公称直径d=6mm，单面破坏 剪[Q]=21.4KN，内排螺栓和外排螺
【解】
(1)计算连接区加厚部位的层合板厚度
①按面内剪切承载计算 q = t [ τ] T = q / [τ]=700/120=5.83mm
②按螺栓孔挤压承载计算
25×0.57×q = d t [σ
br]
t
25 0.57 700 4.32mm 6 385
③确定连接区加厚部位的层合板厚度按面内剪切承载需5.83mm，选定t=6mm。 铺层层数n=6/0.12=50层，即加厚板铺层层数比原来基本板增加16层。考
金属和复合材料胶接设计
影响胶接性能的因素——相对刚度
(a) 轴向应力分布——EL=10EU 下被胶接件
(b) 剪应力分布——EL=10EU
剪应力
轴向应力
上被胶接件
(c) 轴向应力分布——EL=EU 上被胶接件
下被胶接件
剪应力
(d) 剪应力分布——EL=EU
轴向应力
失效模式——胶接
胶接强于被连件 对HSS等高强材料不会出现；
有
弹-塑性模型
建立原则：等效前 后曲线下的面积 相等。考虑到试 验室与实际生产 条件之间的差异, 最大剪应力应乘 以0.8的系数。
等效弹塑性模型
等效双线性模型
剪应力 (ksi)
平均
Napkin 圆环剪切试验
FM-73 74℉
破坏应变
下限 平均 上限
0.492 in/in 0.705 in/in 0.997 in/in
部分来源：谢鸣九图书
胶层厚度0.1～0.2mm
胶粘剂的选择
胶粘剂形态：
糊状：胶层厚度
0.13~0.50mm 浸润性 不如液状胶好
胶膜：需要冷藏、
解冻、高温固化， 容 易控制胶层厚度
种类 环氧树脂
环氧酚醛
固化温度：
室温、中温、高温
酚醛树脂
供应形式：
单组分、双组分。
有机硅树脂
对大面积胶接最好
使用胶膜，而不是糊 状胶。 在高温工作时，所
制造因素 装配时间 成本 表面处理
胶接接头形式
薄件：可采用简单搭接或双面搭接形式
厚件：由于偏心载荷产生的偏心力矩较大，宜采用阶梯型或斜面搭接形式；
不同材料胶接工艺
共胶接（二次共固化）
共固化
二次胶接 胶接一般指二次胶接或者共胶接。通常共固化预成型胶接的性能都远优于共胶接的性能。
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先进复合材料胶接设计目录1胶接连接设计 (2)1.1胶接件基本破坏模式 (2)1.2胶接连接设计准则 (2)1.3胶粘剂的选择 (3)1.3.1胶黏剂选择要求 (3)1.3.2脆性和韧性胶粘剂比较 (3)1.3.3常用胶粘剂的比较： (4)1.3.4被胶接件的表面制备 (5)1.4胶接连接形式 (6)1.5胶接接头几何参数选择 (6)1.6胶接面纤维取向 (7)1.7温度和湿度的影响 (8)1.8胶接连接设计应考虑的其它因素 (9)1.8.1制造方法 (9)1.8.2可维修性 (9)1.8.3成本和质量 (9)1.8.4试验 (9)2胶接结构的细节设计 (10)2.1基本要求 (10)2.2应力水平 (10)2.3胶结连接形式选择 (10)2.4降低胶结连接应力集中和剥离应力的措施 (11)2.5蒙皮（腹板）的加强方法 (11)2.6注意胶接结构中的热应力 (12)2.7避免产生电偶腐蚀 (12)2.8防止水汽进入胶层 (12)2.9工装设计与加工 (12)2.10质量控制 (12)3胶接缺陷及其检验 (12)3.1缺陷类型 (12)3.2检测原理 (13)3.3缺陷的检测方法： (13)3.4缺陷波形分析 (13)4胶接结构的耐久性设计 (13)1胶接连接设计1.1胶接件基本破坏模式接头端部的内力和剪应力最大，故破坏最容易在这里发生。
实验表明，胶结连接在拉伸载荷作用下，三种基本破坏模式：A.被胶接件拉伸（或拉弯）破坏；B.胶层剪切破坏；C.剥离破坏（包括胶层剥离破坏和被胶接件剥离破坏）。
单面搭接接头的基本破坏模式1-拉伸；2-剥离；3-胶层剪切1.2胶接连接设计准则在任何载荷作用下，对于各种形式的破坏，都不应使胶接面成为最薄弱的环节，且使胶接接头强度要高于胶接构件的强度，至少为同量级。
设计原则(从强度和成本考虑)A.选择合理连接形式，使胶层在最大强度方向受剪力；使胶层在受力方向有足够的强度；尽可能避免胶层受到法向力，以防止发生剥离破坏；B.在高温工作时，所选胶粘剂的热胀系数尽量与被胶接件相近；C.承受动载荷时，应选低模量韧性胶粘剂；D.工艺尽可能简单，降低制造成本；E.尽量减少应力集中F.防止接头端部层合板发生层间拉伸破坏1.3胶粘剂的选择1.3.1胶黏剂选择要求A.要有较好的综合力学性能；B.与被胶接件的相容性好，即有较好的粘接强度，不致在胶接件界面发生破坏；C.工艺性好，使用方便；D.在尽量低的温度下固化；E.与被胶接件的热胀系数要相近；F.环境影响尽可能小；G.胶接的耐久性应高于结构所预期的寿命。
1.3.2脆性和韧性胶粘剂比较脆性和韧性胶粘剂剪应力-应变特性比较：✧脆性胶黏剂宜在高温下使用，在拐点附近即断裂，疲劳寿命短。
✧韧性胶粘剂宜在中温下使用，断裂应变较大，因而使胶层的应力集中较小，可承受较高的疲劳极限应力，寿命较长。
1.3.3常用胶粘剂的比较：1.3.4被胶接件的表面制备利用胶粘剂进行胶接，是被胶接件与胶层之间复杂的作用过程，被胶接件的表面制备质量对胶接质量（静强度和耐久性）有重大的影响。
对碳/环氧先进复合材料件间的胶接，采用有机溶剂清洗和表面机械打磨。
对先进复合材料和金属件间的胶接，除了表面制备外，还需对金属表面进行表面处理。
德国AD 公司在Airbus 系列飞机生产中采用的表面处理方法：不锈钢：不处理钛合金：阳极化或不处理铝合金：铬酸阳极化1.4胶接连接形式1.5胶接接头几何参数选择接头的主要作用是将载荷从一个胶接件传递到另一个胶接件上，她的破坏模式是多样的，究竟以何种模式破坏，与接头的几何参数有关。
以单面搭接接头为例，它的集合参数是：被胶接件厚度t、胶层厚度h和搭接长度l。
如图所示。
被胶接件厚度t通常由所需传递的载荷P来确定。
胶层厚度h对连接强度有影响。
增加厚度，可以减小应力集中，提高强度，但过厚容易产生气泡等缺陷，反使强度下降；过薄则要求被胶接件间贴合度高，因此不宜过薄，一般取0.10mm~0.25mm。
搭接长度l与胶接件厚度t之比l/t是胶接设计中最重要的几何参数。
增加搭接长度，可提高承载能力，但搭接长度达到一定值后，承载能力无明显提高。
从静强度分析，增加连接长度l无必要，但从使用寿命、结构耐久性考虑，在可能范围内，希望连接长度l尽可能大一些。
这是因为，搭接长度短而载荷过大时，搭接长度中间部分最小剪应力几乎和两端值相同，整个胶层进入塑性状态，卸载后，不可能恢复到原来状态，接头很快破坏。
一般较为合理的设计是l/t=50~100。
1.6胶接面纤维取向先进复合材料层压板待胶接表面纤维最好与载荷方向一致或成45°角，不得与载荷方向垂直，以免被胶接件过早产生层间剥离破坏。
下图是一些例子。
1.7温度和湿度的影响温度和湿度对先进复合材料构件性能有影响，设计中必须考虑。
吸收的湿气靠毛细管作用传到胶层树脂中，逐渐引起树脂的组织软化，使它们膨胀，并降低了它们的玻璃化转变温度。
如果胶黏剂在其工作温度范围内使用，温度影响不重要。
但如果温度和湿度共同作用，高温将增加湿气的吸收和扩散能力，影响极为严重。
长期的环境影响将明显降低胶接强度。
避免温度和湿度有害影响的办法：A.用密封胶将胶层密封，这是工程上行之有效的防湿措施。
B.精确给定胶接连接件所承受的最恶劣的环境条件。
C.精确给定使用温度范围。
D.在综合考虑以上两点的基础上，选择最合适的胶粘剂。
1.8胶接连接设计应考虑的其它因素1.8.1制造方法设计人员应该了解胶接连接的成型和加工过程。
设计时尽量减少成型模具和工装，减少制造成本，保证胶接质量。
胶接时尽量采用共固化方法。
模具的选材和设计，应考虑到与固化温度和固化升温速率的匹配关系。
1.8.2可维修性结构连接设计时，要考虑胶接结构的可维修性。
因为维修的次数和方法直接影响维修的费用大小。
维修胶接区时，往往会使原来胶接完整的区域受到损伤，因此对不影响胶接强度和能够满足寿命要求的脱胶，尽量不返修，或者采用适当的方法，不损伤脱胶区附近的胶接区。
最简单的维修方法是在脱胶区使用紧固件连接，或者增加盖板后再螺栓连接或铆接。
1.8.3成本和质量成功的胶接设计可能减少维修和加工成本约20%，减少质量约15%。
成本估算应考虑到维修所需费用。
质量估算时应考虑到维修所增加的质量。
1.8.4试验胶接设计应考虑三个方面的试验：✓基本性能试验包括先进复合材料层合板的基本性能试验与胶层剥离试验、剪切试验。
✓设计接头的验证试验验证接头强度是否达到设计要求。
✓接头的疲劳寿命试验对疲劳寿命有要求的接头应做这一试验。
2胶接结构的细节设计2.1基本要求A.设计先进复合材料胶接结构应使胶层在剪切状态下工作，尽量避免胶层受拉力和剥离力。
B.胶接强度必须高于被胶接件本身的强度。
否则，胶接联接将成为薄弱环节，使胶接结构过早破坏。
2.2应力水平在极限载荷下，对不同的胶黏剂，胶层中最大平均剪应力控制在一定要求量之间。
2.3胶结连接形式选择优秀的设计应根据最大载荷的作用方向，使所设计的连接以剪切的方式传递最大载荷，而其他方向载荷很小，就不致引起较大的剥离应力。
A.被胶接件比较薄（小于1.8mm），可采用单搭接；B.中等厚度板（L/t=50~100)，采用双搭接比较适宜；C.被胶接件很厚时，宜选用斜面搭接，或者阶梯型搭接。
2.4降低胶结连接应力集中和剥离应力的措施交接连接设计应尽量减少由于偏心和不对称在结构中产生的剥离应力，如采用对称双搭接形式，在双搭接中增加外搭接板的弯曲刚度，在单搭接中边缘斜削或制倒角等。
2.5蒙皮（腹板）的加强方法当蒙皮（腹板）需加强时，推荐采用“T”形件，不用角形件。
2.6注意胶接结构中的热应力注意由于热膨胀不同在结构中产生的热应力（如固化时因膨胀系数不同产生的残余应力），特别是在高的工作温度下，因为热应力与使用温度和固化温度差成正比。
合理的选择层压板的铺成形式，可使热应力减少。
2.7避免产生电偶腐蚀先进复合材料与金属胶接，由于它们之间的电极电位不同，应注意防止电偶腐蚀。
金属件表面应经适当的表面处理，尽量避免碳纤维先进复合材料与铝合金直接胶接，它们之间应设置隔离层。
2.8防止水汽进入胶层由于胶层吸湿，即使吸收少量水汽也会危害胶结结构，采用适当的密封是防止水汽进入的有效措施。
2.9工装设计与加工胶接使用的工装应是精心设计和加工的，以使热变形和残余应力最小，并能均匀地对被胶接件加压。
2.10质量控制胶接质量应严格对不同部位所规定的缺陷允许值进行控制。
3胶接缺陷及其检验3.1缺陷类型A.脱胶B.裂缝C.空隙D.胶层厚度变异E.固化不完全等3.2检测原理FCC-A-1型先进复合材料检测仪是一种射频超声检测仪。
与普通视频超声检测仪不同，对换能器接收到的回波信号，能不失真地进行放大处理，保持了回波信号的相位、幅度、频度等信息。
人们可以根据这些信息量对缺陷的类型进行定性、定量的无损检测。
3.3缺陷的检测方法：A.射线（X、中子）B.γ射线C.热象D.超声E.声发射F.红外G.液体渗透H.感应电流3.4缺陷波形分析4胶接结构的耐久性设计先进复合材料胶接结构耐久性系指在循环载荷和环境条件下结构的疲劳特性。
现在还没有可靠的先进复合材料胶接结构寿命的估算方法，一般应通过试件或子结构在飞机环境条件下的等幅或寿命循环试验来评定。
交接结构的耐久性取决于胶黏剂性能、被胶结件的表面制备、载荷及环境条件、被胶接件的结构特征和细节设计等因素。
国外根据胶接与螺接的对比试验研究的结果提出，在耐久性条件下，控制胶接设计的是耐久性而不是静强度。
与金属胶接结构相似，先进复合材料胶接结构的耐久性试验，要考虑环境条件。
疲劳载荷谱一般取自飞机连续飞行的真实载荷谱，而环境条件按飞机的空中使用温度和地面上的湿度确定，这些条件由飞机结构的完整性大纲规定。
按飞机真实载荷谱试验，周期很长，有时为缩短试验周期，采用加速的载荷谱和加速的温度湿度环境进行试验。
先进复合材料交际结构的耐久性试验，一般分为标准试片、元件、子结构和全尺寸试验。
先进复合材料胶接结构耐久性试验项目的确定，一般从被胶接件的重要程度、受力特点、成本等因素考虑。
试验件的设计应典型、有代表性，尽可能地模拟被胶接件的受力特征、边界条件及工作环境。