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２０２５，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．Ｚ１ｗｗｗ．ｍａｔｅｒ⁃ｒｅｐ．ｃｏｍ
碳纤维复合材料层合板胶接接头力学性能影响因素分析
１２３，２１１３
张云鹏，梁福地，杨康，董鹏飞，刘本刚，乔永莲，冯欢
１沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳１１０８５０
２山西江阳化工有限公司，太原０３００４１
３沈阳航空航天大学辽宁省通用航空重点实验室，沈阳１１０１３６
采用结构胶对不同胶层厚度（０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ）、不同被粘物（织物／织物Ｆ１Ｆ１，预浸料／织物Ｐ１Ｆ１）以及不同环境（常温干
态、高温湿态、水、航空煤油）条件下的碳纤维增强树脂基复合材料层合板的单搭胶接结构进行拉伸剪切试验，研究其力学性能。同时，采用扫描
电子显微镜（ＳＥＭ）对胶接接头断裂表面的微观形貌进行分析，探讨其破坏模式。实验结果表明：随着胶层厚度从０．５ｍｍ增加到１．５ｍｍ时，试
样常温干态拉伸剪切强度持续降低，减少了２１．５３％；胶层厚度增加到２．０ｍｍ时强度有所回升；高温湿态环境条件下的强度逐渐减小，降低了
４９．２５％。在相同胶层厚度、不同环境状态条件下，高温湿态环境下的强度最大，在水中浸泡过的强度最小；在常温干态及相同厚度条件下，Ｐ１Ｆ１
的强度均比Ｆ１Ｆ１的强度大。通过观察胶接接头断面的电镜扫描结果发现，结构胶接接头的破坏模式主要为被粘物失效、胶层失效及两者的混合
失效。
关键词结构胶胶接接头拉伸剪切强度失效模式
中图分类号：Ｏ３４８；Ｖ２５８文献标识码：Ａ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＢｏｎｄｅｄＪｏｉｎｔｓｏｆ
ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅＬａｍｉｎａｔｅ
１２３，２１１３
ＺＨＡＮＧＹｕｎｐｅｎｇ，ＬＩＡＮＧＦｕｄｉ，ＹＡＮＧＫａｎｇ，ＤＯＮＧＰｅｎｇｆｅｉ，ＬＩＵＢｅｎｇａｎｇ，ＱＩＡＯＹｏｎｇｌｉａｎ，ＦＥＮＧＨｕａｎ
１ＳｈｅｎｙａｎｇＡｉｒｃｒａｆｔＩｎｄｕｓｔｒｙ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８５０，Ｃｈｉｎａ
２ＳｈａｎｘｉＪｉａｎｇｙａｎｇＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ０３００４１，Ｃｈｉｎａ
３ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｎｅｒａｌＡｖｉａｔｉｏｎ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６，Ｃｈｉｎａ
Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｍｅｒ（ＣＦＲＰ）ｌａｍｉｎａｔｅｓｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅ⁃ｌａｐａｄｈｅｓｉｖｅｊｏｉｎｔｓｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｄｈｅｓｉｖｅｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ（０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，１．５ｍｍ，ａｎｄ２．０ｍｍ），ａｄｈｅｒｅｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓ（ｆａｂｒｉｃ／ｆａｂｒｉｃＦ１Ｆ１，ｐｒｅｐｒｅｇ／ｆａｂｒｉｃ
Ｐ１Ｆ１），ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ（ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｒｙ，ｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅｔ，ｗａｔｅｒ，ａｎｄａｖｉａｔｉｏｎｋｅｒｏｓｅｎｅ）．Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｈｅａｒｔｅｓｔｓ
ｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅａｄｈｅｓｉｖｅｊｏｉｎｔｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅ
ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｆｔｈｅｂｏｎｄｅｄｊｏｉｎｔｓ
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