第1章 引言
1.1 復(fù)合材料膠接技術(shù) 002
1.2 膠接技術(shù)基礎(chǔ) 004
1.2.1 膠接機理 005
1.2.2 黏附力產(chǎn)生條件 006
1.2.3 膠接強度影響因素 007
1.2.4 膠接接頭失效模式 009
1.3 復(fù)合材料膠接研究 009
1.4 超聲輔助成形研究 014
1.4.1 超聲振動對流體分布行為的研究 015
1.4.2 超聲振動作用下流體在固體表面的附著特點研究 016
1.4.3 超聲振動對膠層組織與性能的影響 018
1.5 超聲振動強化膠接工藝 019

第2章 超聲振動強化復(fù)合材料膠接工藝
2.1 超聲強化碳纖維復(fù)合材料/鋁板膠接實驗平臺 023
2.1.1 實驗設(shè)備 023
2.1.2 實驗夾具 025
2.1.3 實驗環(huán)境 026
2.2 實驗材料及測試方法 026
2.2.1 實驗材料 026
2.2.2 實驗測試 028
2.3 超聲強化碳纖維復(fù)合材料/鋁板膠接工藝 028
2.3.1 表面處理 030
2.3.2 配膠與涂膠 031
2.3.3 超聲振動施加 032
2.3.4 膠接接頭固化 033
2.4 超聲強化碳纖維復(fù)合材料/鋁板膠接工藝優(yōu)化 034
2.4.1 超聲振動各因素間的相互關(guān)系 034
2.4.2 超聲振動頻率優(yōu)化 035
2.4.3 正交試驗設(shè)計與優(yōu)化 036
2.5 本章小結(jié) 042

第3章 超聲作用下膠層內(nèi)膠黏劑分布
3.1 超聲促進膠黏劑填縫數(shù)值分析 044
3.1.1 流-固耦合 044
3.1.2 ANSYS 流-固耦合分析 045
3.2 有限元模型建立 046
3.2.1 幾何建模 046
3.2.2 固體的控制方程和邊界條件 047
3.2.3 流體的控制方程和邊界條件 048
3.2.4 分析設(shè)置 049
3.3 超聲作用下膠黏劑的流動仿真 050
3.4 超聲促進膠黏劑流動與分布 054
3.4.1 膠黏劑的流動與填充 054
3.4.2 超聲促進膠黏劑流動與填充 055
3.5 超聲振動消除膠層氣泡的數(shù)值分析 058
3.5.1 幾何模型 058
3.5.2 控制方程和邊界條件 059
3.5.3 超聲作用下氣泡與流體的運動仿真 060
3.6 超聲作用下氣泡的運動行為 063
3.6.1 氣泡運動 063
3.6.2 示蹤分析 064
3.7 膠層氣孔測試 067
3.7.1 Micro-CT 檢測 067
3.7.2 膠層破壞模式 069
3.8 本章小結(jié) 069

第4章 超聲作用下膠接界面的機械嵌合
4.1 超聲強化膠接界面機械嵌合實驗方法 072
4.1.1 膠接接頭及夾具 072
4.1.2 激光處理碳纖維復(fù)合材料板超聲強化膠接 073
4.1.3 碳纖維復(fù)合材料板的激光表面處理 075
4.2 超聲強化膠接界面機械嵌合結(jié)果與分析 083
4.3 超聲作用對毛細滲透的影響 089
4.3.1 毛細效應(yīng)及超聲毛細實驗 089
4.3.2 超聲作用下的毛細上升 090
4.3.3 聲壓及超聲驅(qū)動力 093
4.4 超聲作用對黏度及潤濕性的影響. 097
4.4.1 超聲作用下膠黏劑黏度變化 097
4.4.2 超聲作用下膠黏劑在碳纖維復(fù)合材料板上的潤濕 103
4.4.3 超聲作用下復(fù)合材料板表面自由能變化 107
4.5 本章小結(jié) 109

第5章 超聲作用下膠接界面的化學(xué)鍵合
5.1 膠接材料化學(xué)成分 112
5.2 膠接界面化學(xué)鍵合表征方法 113
5.2.1 X 射線光電子能譜分析 114
5.2.2 傅里葉變換紅外光譜分析 115
5.2.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡分析 117
5.2.4 能量色散X 射線光譜分析 117
5.3 超聲振動作用下膠接界面化學(xué)鍵合 118
5.3.1 XPS 制樣 119
5.3.2 超聲作用下膠接界面化學(xué)鍵合 119
5.3.3 超聲促進化學(xué)反應(yīng)機理分析 122
5.4 超聲作用下接枝表面膠接化學(xué)鍵合 124
5.4.1 偶聯(lián)劑接枝表面處理工藝 124
5.4.2 試樣膠接 124
5.4.3 測試制樣 127
5.4.4 接枝表面化學(xué)元素及基團變化 128
5.4.5 接枝界面形貌 130
5.4.6 超聲促進接枝界面化學(xué)反應(yīng)及機理 131
5.5 本章小結(jié) 135

第6章 超聲振動對膠層固化與性能的影響
6.1 超聲振動輔助膠黏劑固化動力學(xué)行為 137
6.1.1 超聲固化與常規(guī)固化對比 137
6.1.2 固化動力學(xué)基礎(chǔ) 141
6.1.3 常規(guī)固化動力學(xué) 142
6.1.4 超聲振動輔助膠黏劑固化動力學(xué) 148
6.2 超聲振動對膠黏劑熱機械性能的影響 150
6.2.1 制樣 150
6.2.2 熱重分析 151
6.2.3 固化特性分析 152
6.2.4 動態(tài)熱機械分析 153
6.2.5 拉伸強度分析 155
6.3 超聲加速膠黏劑固化機理 156
6.3.1 超聲振動輔助固化的熱效應(yīng) 157
6.3.2 超聲促進混合 158
6.3.3 超聲振動輔助固化的化學(xué)效應(yīng). 160
6.4 本章小結(jié) 167

第7章 超聲振動強化膠接工藝的應(yīng)用
7.1 碳纖維復(fù)合材料/鋁板膠接 169
7.1.1 鋁合金板的陽極氧化預(yù)處理 169
7.1.2 陽極氧化接頭超聲強化膠接實驗 176
7.1.3 工藝驗證與機理分析 178
7.2 FSAE 賽車碳纖維復(fù)合材料懸架管膠接 181
7.2.1 膠接接頭設(shè)計 182
7.2.2 實驗夾具及工藝方法 187
7.2.3 超聲振動強化膠接工藝優(yōu)化 189
7.2.4 超聲振動強化碳纖維復(fù)合材料懸架膠接 193
7.3 碳纖維復(fù)合材料槳葉前緣金屬包邊膠接 195
7.3.1 超聲振壓注膠膠接 196
7.3.2 槳葉包邊超聲振壓注膠膠接成形試驗 197
7.4 本章小結(jié) 199

參考文獻