[发明专利]一种高温持续老化对粘接接头疲劳特性的影响评价方法

说明书

本发明公开了一种高温持续老化对粘接接头疲劳特性的影响评价方法，选择对接和搭接接头在80℃和90℃高温条件下，分别老化144h、288h、432h、576h和720h，结论为：80℃和90℃条件下随着老化时间增加接头疲劳寿命逐渐降低，相同载荷水平下温度越高接头疲劳寿命越低；相同疲劳失效次数，老化时间约长接头的载荷水平越低；对接接头抗疲劳能力优于搭接接头，SEM扫描电镜照片可以观察到疲劳失效接头表面大量裂纹存在，不同老化时间接头疲劳寿命均符合F_max/F₀＝A+Bln(N_f)指数函数。本发明的优点是：弥补目前国内外没有研究老化对粘接剂疲劳特性的影响。

技术领域

本发明涉及一种汽车工业方面的粘接技术领域，具体为一种高温持续老化对粘接接头疲劳特性的影响评价方法。

背景技术

目前，国内外关于粘接技术的研究多集中在粘接接头的静强度分析和环境老化方面，而车辆粘接结构在整个服役周期内会经历老化和疲劳的双重影响，因此，研究老化对粘接剂疲劳特性的影响有重要的实际意义。随着服役时间的延长，环境变化可能改变粘接接头的抗疲劳能力，研究老化时间对粘接接头疲劳特性的影响是很有必要的。纵观国内外关于粘接剂疲劳性能影响研究，几乎没有关于老化时间对粘接剂疲劳特性影响的研究，所以，研究持续老化对粘接接头疲劳特性的影响对于粘接技术在汽车工业上的应用具有十分重要的现实意义。

粘接剂材料的疲劳寿命研究不同于金属材料，通常粘接剂疲劳性能研究一般选择一种载体，比如选择金属对接接头或者单搭接接头进行研究。但是，单搭接接头剪切应力非均匀化特性和剥离应力存在，造成使用应力幅进行加载时很容易产生误差，因此，本发明粘接剂疲劳特性研究选择载荷进行加载，使用静态平均失效载荷F₀对疲劳数据进行标准化处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温持续老化对粘接接头疲劳特性的影响评价方法，弥补目前国内外没有研究老化对粘接剂疲劳特性的影响。

本发明采用的技术方案如下：一种高温持续老化对粘接接头疲劳特性的影响评价方法，选择对接和搭接接头在80℃和90℃高温条件下，分别老化144h、288h、432h、576h和720h，研究不同老化时间对接头疲劳特性的影响，对比温度对接头疲劳寿命影响；其特征在于结论为：

(1)80℃和90℃条件下随着老化时间增加接头疲劳寿命逐渐降低，相同载荷水平下温度越高接头疲劳寿命越低；相同疲劳失效次数，老化时间约长接头的载荷水平越低；

(2)对接接头抗疲劳能力优于搭接接头，SEM扫描电镜照片可以观察到疲劳失效接头表面大量裂纹存在，不同老化时间接头疲劳寿命均符合F_max/F₀＝A+Bln(N_f)指数函数；其中，F_max是施加到接头上的最大载荷值，F₀是平均准静态失效载荷，N_f是循环失效次数；A代表载荷等级，B代表拟合疲劳寿命曲线函数的斜率。

进一步的，所述高温持续老化对粘接接头疲劳特性的影响评价方法，其具体流程为：

(1)高温80℃和90℃条件下，对粘接试件进行144h、288h、432h、576h和720h共五组人工加速老化实验，对老化后的粘接接头在室温环境下进行准静态拉伸实验，测试接头失效载荷；

(2)把每一组实验接头的初始失效载荷，按照载荷等级分成100％、60％、50％、40％、30％和20％等级进行疲劳实验，获得相应的疲劳失效次数，根据疲劳失效次数拟合粘接接头疲劳载荷等级与循环次数关系函数，对比不同老化时间对接头疲劳寿命的影响。