飞机金属结构胶接教学课件

飞机金属结构胶接刘瑞同同济大学航空航天与力学学院胶接:利用胶粘剂与被粘物表面之间的粘附力,将被粘物连接成为一个整体,并具有定力学性能的方法。胶接包括金属结构胶接、非金属结构胶接复合材料)、金属与非金属之间的胶接本课程的主要内容是金属结构胶接飞机中有很多胶接结构。育壁板结构s飞机胶接结构全高度蛳窝蛄构消音蜂窝结构被骨板给构隔瓶、隔板结构翼肋、翼梁结多胁结「乾翼叶结坡纹板夹层结构焊结构)蒙皮蚶条睦接板旋翼主桨叶翼桨后段件d)旋贸主桨叶及后段件(c}蒙皮-垫板胶接壁板个度蜂窩结軾图1.3飞机蜂宪胶换结构示意图胶接的优点:不同材质、不同厚度和多层材料的连接提高疲劳强度,大幅减少连接件数量和重量:铝合金薄板胶接结构的疲劳寿命比焊接结构高20倍,比铆接结构高15倍,耐声疲劳强度也优于铆接结构和点焊结构。(注:声疲劳是飞机或火箭等飞行器的金属结构在声频交变负载作用下生裂纹或断裂的现象,在飞行过程中金属结构处于强噪声环境中,薄板结构由于声致振动而产生疲劳,或引起铆钉松动,有时会引起蒙皮撕裂。随着飞行速度的提高,声疲劳问题愈加突出。)胶接接头是面承载作用,提高了结构抗压强度,比强度比刚度高。胶接加筋板比同类铆接壁板提高抗压强度约20%胶层还具有优良的止裂性能胶接连接表面光滑,没有突起,对气动性能有利胶接连接具有良好的密封性能,适用于水密、气密和油密结构,还具有较好的绝缘和抗震性能。令胶接的缺点:接头的抗剥离强度很低,抗不均匀扯离能力很弱工作强度一般不高于260℃:(对于高超声速飞行器尤为致命)胶接质量影响因素很多,强度性能离散性很大,质量控制要求严格;胶粘剂一般式高分子材料,耐老化问题严重胶接质量的无损检测手段还需进一步提高。接立的形成胶接复7890被胶2非常胶层界大0五层结构示意图(b)九层结构示意图图1.1胶接接头结构组成示意图种料1,5,6,14.被胶接物;2,4,8,12.胶黏剂与被胶接物色面层;3,10.胶黏剂生的7,13.被胶接物的表面层;9,1.受界面景的胶黏剂层J成了胶接强度,由此产生相对应的破坏,粘附破坏和内聚破坏胶接界面层是由被粘物表面层及其吸附层靠近被粘物表面的底胶及胶组成,其中可能还混杂了金属表面的氧化物、空气、水、杂质笔丧2.1胶接界面效应序号界面效应层结构与性质对接头影响巨大,包括教接懂的各娃城,击寧,、疲界可声收和鞭动不的作用和时间而变化中发生癜集态结构变化,使宫胶接界面层的粘附力是怎么产生的呢?胶接理论目前还没物理、化和分完美的理论来解释胶接强度,但从机械等方面建些理论。(1)吸附理论胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子在界面层上相互吸附产生的,包括物理吸附和化学吸附,其中物理吸附为主。物理吸附作用力包括分子间界面粘合力和体相内聚力是由范德华力和氢键力构成的;此理论实质上是以表面能为基础,胶接的好坏取决于润湿性,润湿性越好,被胶接体越能与胶粘剂分子之间紧密接触产生吸附,胶接界面形成巨大分子间作用力,同时派出胶接体表面吸附的气体,减少了胶接界面的空隙率,提高了胶接强度湿是接触固体的液体在固体表面流动扩散的过程,扩散的难易程度为湿令杨氏方程ys+Y,cas月接触角固体表面弓液体表面弓理想的闻态b