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由于汽車材料的不斷更新和進步，目前在車身制造中一直被廣泛應用的焊接方式因為技術和成本等原因，很難被廣泛應用于車身鋁板以及非金屬材料零部件的連接工序中。膠接技術作為一種新的連接技術，由于具有良好的異質材料連接性、密封性和抗疲勞性，正逐步被應用于現代汽車的生產制造中。目前車身中的承載與半承載結構件還很少應用膠接技術作為主要的連接手段。但是隨著粘接技術不斷成熟和完善，這種連接方式將會在車身生產中起到更重要的作用。
針對單搭接結構膠接接頭應力與強度的問題，國內外的學者曾做過相應的工作。游敏等分別對膠瘤以及膠層不同力學性能參數對膠接接頭應力分布與強度的影響做了一系列研究。對單搭接接頭端部載荷求解提出了新的算法。周青通過靜載和動載試驗分別對粘接與焊接結構件的性能進行了對比，并且在有限元分析中對其快速建模方法進行了探討。另外，關于溫度場對粘接接頭強度的影響也有學者進行過相關工作。
隨著搭接接頭研究的深入，非平衡剛度膠接接頭的研究工作也在逐步的展開。在以往研究中，膠接接頭在拉伸載荷下的剪切試驗多基于平衡接頭，對剛度不平衡搭接結構相關的試驗研究，尤其是不同溫度場中剛度不平衡接頭的試驗還很少。由于被粘結構的異質性，非平衡接頭失效情況與平衡接頭有很大差異，求解接頭端部載荷及膠層應力的解析方法也有所不同。由于汽車工作環(huán)境不僅為常溫條件(通常范圍為-40～90℃)，對于這方面的工作還需要作出一定的補充和完善。本研究以此為目的，對被粘接件為鋼板和鋁板的剛度平衡、非平衡接頭進行不同溫度下的拉伸剪切強度試驗，并給出剛度不平衡接頭端部載荷公式，同時通過有限元仿真對不同類型接頭的膠層應力進行對比。
試驗中所有單搭接膠接試驗件的膠層均采用環(huán)氧樹脂膠，該種結構膠被廣泛應用于汽車車身的膠接結構中。被粘接材料分別為車輛結構中常見的低碳鋼板和6016鋁板。鋼板和鋁板厚度分別是1.5ｍｍ和0.8ｍｍ。
單搭接膠接接頭在工程應用中是最常用的膠接接頭形式之一，也是其他類型接頭分析的基礎。根據GB/T 7124—2008《膠粘劑 拉伸剪切強度的測定(剛性材料對剛性材料)》制作鋼板-鋼板，鋼板-鋁板和鋁板-鋁板3種類型的搭接試驗樣件，尺寸如圖所示。通過同一夾具實現不同單搭接膠接接頭膠層厚度均為0.1ｍｍ±0.02ｍｍ。
被粘接鋼板涂膠部位經過同一型號砂紙沿同一的方向進行打磨，用丙酮去除其表面油污和雜質。膠層固化條件為150℃固化45min。
為了研究溫度對不同單搭接試樣強度的影響，粘接結構件拉伸試驗將置于可控式恒溫箱內進行。溫箱可控制溫度范圍為-40～120℃ ，溫度波動為±2℃。根據車身實際工況，本次試驗中選取-35、20和90℃3種溫度進行單搭接件的拉伸剪切強度試驗。
伺服試驗機加載速率為0.2ｍｍ/ｍｉｎ，每組試驗通過6個相同類型試驗樣件來完成。
不同溫度中所有單搭接試樣在拉伸力載荷作用下均在粘接部位發(fā)生膠層失效斷裂，并且由于剝離應力的作用，破壞后粘接區(qū)域都發(fā)生明顯的彎曲變形。為試驗件破壞后的形貌(框內為粘接區(qū)域)，從低溫試驗(-35℃)和常溫試驗(20℃)的膠層失效部位可以看到，當兩種被粘接板條為同一材料時，即鋼板-鋼板連接或鋁板-鋁板連接，失效模式均為界面破壞，且破壞形貌沿粘接區(qū)域中線對稱，兩種溫度下破壞形貌無明顯區(qū)別。但被粘接板條在高溫條件下(90℃)，會出現膠黏劑的內聚失效，斷裂區(qū)域膠層分布不均勻。當鋼板與鋁板混合搭接時，低溫試驗(-35℃)和常溫試驗(20℃)中單搭接接頭的膠層界面失效位置發(fā)生在鋁板與膠層結合面，由于剛度不平衡接頭端部非平衡載荷的影響，與上述平衡接頭不同，失效區(qū)域并非為對稱形式;高溫試驗中接頭破壞時膠層粘附失效與內聚失效同時發(fā)生，即混合破壞。
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