粘接的案例
【科普】膠粘劑和粘接的試驗方法匯總
33試件制備
ASTMD2094-69(1980)--粘接試驗用的條型和棒狀試件制備的標準實踐。
34局部粘接試驗
ASTMD3808-79--用局部粘接試驗方法定性測定膠粘劑對被粘物粘接性的標準實踐。
35涂膠量
(1)ASTMD898-69(1980)--單位面積上涂布的干膠量的標準試驗方法。
(2)ASTMD899-51(1984)--單位面積上涂布的液體膠粘劑量的標準試驗方法。
36貯存期
ASTMD1337-56(1984)--根據粘度和粘接強度變化測定膠粘劑貯存期的標準試驗方法。
37強度發展
ASTMD1144-84--測定粘接強度發展的標準試驗方法。
38耐應力開裂
ASTMD3929-80--使用彎曲梁方法評估膠粘劑粘接塑料的應力開裂的標準試驗方法。
39表面處理
(1)ASTMD2093-69(1976)--粘接前塑料表面處理的標準推薦方法。
(2)ASTMD2651-79(1984)--粘接用金屬表面處理的標準實踐。
(3)ASTMD2674-72(1984)--用于鋁表面處理的硫酸-鉻酸鹽浸蝕液分析的標準方法。
(4)ASTMD3933-80--用于結構粘接的鋁表面處理的標準實踐(磷酸陽極化)。
(5)ARP1524--用于高耐久結構粘接的鋁合金表面處理與底涂(磷酸陽極化)。
40快粘力
(1)ASTMD2979-71(1982)--用下壓式探頭裝置測定壓敏膠快粘力的標準試驗方法。
(2)ASTMD3121-73(1984)--用滾球法測定壓敏膠快粘力的標準試驗方法。
41拉伸強度
(1)ASTMD897-78(1983)--膠粘劑粘接拉伸強度的標準試驗方法。
展開 淺談HTPB推進劑/襯層粘接界面破壞過程分析
1引言
粘接界面具有不同于兩側固體介質的力學性質，一般來說位錯或微裂紋等微缺陷很容易在界面處形成。研究顯示，對于固體火箭發動機，其粘接界面的失效是決定其壽命的關鍵因素之一。
當前，國內外學者對于推進劑/襯層粘接界面的研究主要集中于宏觀力學性能測試。隨著對粘接界面問題研究的不斷深入，學者們的研究領域已從宏觀深入到細觀層次，吳豐軍探索了粘接界面細觀力學性能、結構與破壞方式的內在關聯，初步提出了推進劑/襯層粘接界面失效模式。引入數字圖像處理方法對粘接界面細觀破壞進行分析，獲得界面位移場。利用掃描電鏡，發現三元乙丙橡膠絕熱層與進劑基體間細小缺陷是導致界面力學性能下降的原因。運用X射線光電子能譜-XPS(X-rayPhotoelectronSpectroscopy)對推進劑/襯層粘接界面的化學組成和老化歷程進行表征，證明N活性基團的含量降低以及硝基分解是粘接界面失效的主要原因。姜愛民采用二維粘彈性有限元方法發現中間相模量大、厚度小會引起明顯的應力集中。邱欣利用CCD(ChargeCoupledDevice)光學顯微鏡觀察端羥基聚丁二烯(HTPB)推進劑拉伸斷裂過程，證明靠近襯層附近的高氯酸銨顆粒與襯層脫濕是影響該推進劑粘接性能的主要因素，受試驗手段的限制，對于推進劑/襯層粘接界面拉伸過程的細觀破壞過程沒有詳盡的描述，特別是粘接界面拉伸的宏觀力學性能與其細觀變形破壞過程關系的相關報道較少。
本研究應用掃描電鏡(SEM)原位拉伸試驗系統，對HTPB推進劑小試件的推進劑/襯層粘接界面試件進行拉伸試驗，通過拉伸應力-應變曲線與不同應變條件下試件拉伸過程的高倍放大圖片，分析其拉伸過程宏觀力學變化下粘接界面的細觀破壞形式，以及顆粒脫濕尺寸的變化規律。
展開 哈佛鎖志剛院士與西安交大呂毅/唐敬達提出磁輔助-水凝膠粘接方法用于器官移植
近年來，水凝膠材料與生物組織的強韌粘接技術受到廣泛關注。然而，對于新開發的水凝膠粘接劑和粘接技術，能否用于實際臨床手術環境非常關鍵。如何將水凝膠應用于外科手術，進而研究水凝膠在生物體內的反應，改進水凝膠的材料設計，成為當下研究的熱點。
近日，西安交通大學第一附屬醫院呂毅教授、航天航空學院唐敬達副教授以及哈佛大學鎖志剛教授等人，提出磁輔助-水凝膠粘接方法，成功應用于大動物的肝移植手術中, 術后動物恢復良好，血管完全愈合。研究成果以Adhesive anastomosis for organ transplantation為題發表在生物醫學領域頂級期刊《Bioactive Materials》（影響因子14.593）。
血管縫合法與“磁輔助-水凝膠粘接”血管吻合法
血管吻合技術從Alexis Carrel發明“三點式”血管縫合法后（1912年諾貝爾生理學或醫學獎），至今已超過100年的歷史。血管縫合法具有許多優勢，但是操作復雜、縫合時間長。肝移植過程中，需要吻合三根大血管，吻合過程中下肢血液無法經肝臟回流到心臟，稱為“無肝期”，無肝期越長，患者愈后越差。對于“爭分奪秒”的肝臟移植手術來講，傳統“一針一線”式的手工縫合法顯然無法滿足醫生和患者的需求，亟需一種新型的血管吻合技術。
本工作使用強韌可降解水凝膠粘接技術，用于器官移植過程中的血管吻合。血管外翻后，該粘接技術作用于血管內皮以保證血管重建。初始階段借助于兩端血管磁環相互作用，使血流在短時間恢復流動；水凝膠粘接逐漸與血管內皮形成強共價鍵。撤去磁環后，水凝膠粘接維持正常血壓。
展開 ：任意表面的高效與抗疲勞粘接
利用粘合劑完成材料表面的高效粘接是日常生活中常見的材料加工方式之一，同時也是實現材料仿生設計、器件集成研究等的重要手段。相對于焊接或榫卯結構而言，粘接處理更為方便、溫和，能夠極大地提升工作效率和降低成本。就其粘接過程而言，一方面借助粘合劑內可反應基團（環氧、氰基丙烯酸酯、不飽和聚酯、活化酯等）或超分子相互作用實現材料間的快速粘接。另一方面，其粘接性能依賴于粘接劑本身的力學強度和韌性、與表面相互作用力大小以及界面處的應力耗散效率。眾多研究發現韌性聚合物水凝膠是用作界面粘合的理想材料之一，不過要實現任意非選擇性表面的快速、高強與耐疲勞粘接仍然是一個值得思考的問題，特別是如何完成復雜2D/3D材料或器件之間的高效粘接對發展生物與柔性電子等有著重要的參考意義。
針對上述問題，西北大學于游課題組報道了一種新的任意表面高效粘接策略，所用粘合劑綜合性能優于普通商業產品（502、ergo等），成本僅為其二十五分之一。借助快速正交化的化學反應途徑，粘合劑在自身固化為韌性聚合物凝膠的同時，可進一步與表面通過共價鍵合的方式形成強粘附作用，僅需5到50秒即可實現任意表面的高效強粘接 (~3,000 J m-2)。粘接界面在數千次大形變過程中仍然保持良好的耐疲勞特性(600 J m-2)、力學與電學穩定性等。同時其還適用于水下操作以及各種破損的及時修復，可在-200到150攝氏度范圍內正常使用。另外，該類粘合劑具有一定的化學穩定性和固化可控性，可通過涂覆/打印等方式實現更為復雜的結構設計和界面強粘附。該策略豐富了高性能聚合物凝膠研究內容，也為理解和發展界面高效粘接提供了參考路線。
展開 
清華大學張希院士、徐江飛副研究員課題組：超強且可多次重復粘接的超分子環氧熱熔膠
其中，熱固性熱熔膠具有粘接強度高的特點，熱塑性熱熔膠具有可多次重復粘接的特點。如何結合兩者的優點，制備粘接強度高并且可多次重復粘接的熱熔膠材料對該領域的發展具有重要的意義。
圖1. 超分子環氧熱熔膠的制備示意圖。
最近，清華大學化學系張希院士、徐江飛副研究員課題組提出了向非共價交聯程度高的熱熔膠網絡中引入柔性側鏈的新策略，成功地制備了具有超高粘接強度且可多次重復粘接的超分子環氧熱熔膠。如圖1所示，他們通過環氧和胺的縮聚反應制備了非共價交聯點為四重氫鍵、柔性側鏈為聚丙二醇的超分子環氧熱熔膠。其中，四重氫鍵非共價交聯點能夠確保熱熔膠材料具備一定的力學強度和多次重復粘接的性質；柔性側鏈的引入則能夠提高鏈段運動能力，增強材料傳遞力的能力，從而實現提高粘接強度的目標。研究表明，通過引入少量柔性側鏈，超分子環氧熱熔膠的粘接強度顯著提升（圖 2a）；當引入柔性側鏈的摩爾比為0.2時，熱熔膠 SEA0.2 粘接不銹鋼的搭接剪切強度高達10.2 MPa。過多的柔性側鏈則會降低熱熔膠材料的楊氏模量，從而使粘接強度降低。基于四重氫鍵的可逆解離與締合，在80 ℃ 粘接5分鐘的較溫和使用條件下重復粘接6次后，熱熔膠SEA0.2的粘接強度仍能維持在8.2 MPa以上，表明其具有優異的可重復粘接性（圖 2b）。此外，對于不同類型的基底，如不銹鋼、鋁、銅、氧化鋁、環氧樹脂和椴木，超分子環氧熱熔膠的粘接強度均超過了主要的商業熱熔膠產品（圖 2c）。尤為注意的是，通過熱熔膠SEA0.2粘接的鐵片能夠承受三名總重為270 kg成年人的垂直拉伸，展示了其超高的粘接強度（圖 2d）。
圖2.
展開 變形體與剛體之間的可傳矩粘接
1新參數使用介紹
在Marc2011以前的版中的接觸表定義界面中已有殼結構的變形體與變形體之間的可傳彎（扭）矩粘接選項，在2011版本中增加了殼結構的變形體與剛體之間的可傳彎（扭）矩粘接選項。具體菜單如下：
圖1 Mentat2011傳矩粘接定義菜單
該選項的主要用于殼結構與剛體完全剛性粘接情況，即剛體對變形體產生類似固支約束，而不僅是平動位移保持一致。
從Mentat2013開始，接觸關系定義有所變化，因此上述選項改在Contact Interactions中定義，具體菜單如下圖所示：
圖1 Mentat2013傳矩粘接定義菜單
2應用實例
如下圖所示模型圓環板外半徑2米、內半徑1米、厚5毫米，材料為鋼，不考慮屈服； 外圓柱面為固定剛體，內圓柱面沿Z向移動20毫米，兩個圓柱面與圓環板均為采用考慮傳矩的粘接接觸。
分析得到的轉動云圖如下所示，可見在粘接處轉動角幾乎為零。
圖 1 考慮傳矩時的轉角云圖
而沒有采用傳彎（扭）矩選項的轉動角明顯不為零，如下圖所示（采用2010版所得結果）：
圖2不考慮傳矩時的轉角云圖
應力結果也由明顯差別，采用傳彎（扭）矩選項得到的中面和頂面的等效應力云圖如圖3、圖4所示。從圖中可見，頂面等效應力明顯比中面高，最高值約為668MPa。沒有采用傳彎（扭）矩選項得到的中面和頂面的等效應力云圖如圖5、圖6所示。從圖中可見，頂面等效應力與中面的應力值略低, 最高應力僅為200MPa左右。
具體分析時是否要選上傳彎（扭）矩要根據實際結構連接情況，接近于鉸接的不能選傳彎（扭）矩選項，而接近于固支連接的則要采用傳彎（扭）矩選項。
展開 粘接劑的粘彈性仿真建模經驗總結 ￥20
工程中使用的大部分膠黏劑都屬于粘彈性材料 ，其力學行為具有很強的時間相關性 ，表現出典型的“蠕變”（恒定外力下，材料的變形隨加載時間的增加而逐漸增大）或“松弛”（恒定變形下，材料的應力隨加載時間的增加而逐漸衰減）現象 ．上述特性又進一步影響粘接結構的力學行為，導致粘接結構在使用過程中，其結構應力隨著加載時間的增加而逐漸變化 ．因此，合理地分析粘接結構應力分布，必須準確描述膠黏劑的時間相關力學特性．
傳統只定義彈性模型、泊松比 僅對小應力下部分硬的膠水適合。本文對膠水的粘彈性建模進行總結。
框架： 1. 粘彈性本構模型簡介
2. 彈性模量、剪切模量、體積模量、泊松比之間的關系
3. 有限元建模
4. 調研的幾款膠水粘彈性模型的材料參數
展開 兩種材料的粘接問題
碳纖維布為柔性材料,混凝土為剛性材料.現在要把碳纖維布粘接在混凝土上,運用接觸來解決粘接的膠結層問題.
現請教各路大俠,我用什么樣的接觸單元來模擬呢.接觸單元如何施加呢.
我現在用的ansy9.1版本,struct u模塊里怎么很多單元都沒有呢,如何掉出來???
萬謝!!!
聚丙烯塑料粘接界面的表面自由能評價
圖1 表面張力與潤濕性能關系示意圖
在粘接過程中，潤濕是一個至關重要的環節，它直接影響到粘接強度和粘接效果。潤濕程度通常用接觸角來表示，而楊氏方程則是描述接觸角與界面張力之間關系的重要公式。
一、潤濕與接觸角
潤濕是液體在固體表面鋪展的現象，是液體分子與固體分子間相互作用的結果。在粘接過程中，良好的潤濕意味著液體膠黏劑能夠充分鋪展在被粘接物的表面，形成緊密的接觸。接觸角是描述潤濕程度的一個直觀指標，它表示液滴在固體表面上形成的夾角。當接觸角較小時，說明液體對固體的潤濕性好；當接觸角較大時，則潤濕性差。
二、表面自由能基本理論
著名的楊氏方程描述了固-液-氣三相接觸的平衡。具體公式如下：
圖1 固液氣三相點
楊式方程是所有表面自由能的理論基礎，它描述了空氣、液體和固體相遇的三相接觸點處的力的平衡。楊式方程如下：
γsv是固體表面自由能，γsl是固體和液體之間的界面張力，γlv是液體的表面張力，θy是接觸角。當確定固體表面自由能時，需要知道或測量方程的右側。表面張力和接觸角很容易測量，但液體和固體之間的界面張力測試很難。
如果γs>γl，這個假設后來證明是真的。Good和Girifalco將方程轉換為如下形式：
假定φ=1，這也是WORK理論的基礎。
· Fowkes將相互作用分為不同的部分
將SFE分成單個組分的想法包括假設γsl由各種界面相互作用決定，這些相互作用取決于被測基材和測量液體的性質。Fowkes假設固體的表面自由能（和液體的表面張力）是與特定相互作用相關的獨立組分的總和：
其中γsvd，γsvp，γsvh，γsvi和 γsvab 分別是色散、極性、氫、誘導、酸堿組分。γsvo是指所有剩余的相互作用。
展開 技術分享 | Simcenter 3D接觸粘接與解算方案
本文針對其接觸、粘接與解算方案部分內容講述。
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接觸和粘接條件
該軟件創建了許多不同的命令，您可以使用這些命令進行建模：
模型中曲面之間發生接觸的區域。
需要將單獨的曲面或邊與曲面捆綁在一起或粘合在一起以防止它們之間的任何相對運動的問題。
可用于定義接觸和膠合條件的命令取決于您指定的求解器。
表1接觸/粘接條件
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解算方案
創建解算方案時，可以選擇求解器（如SimcenterNastran）、分析類型（如結構）和求解類型（如線性靜力學）。存儲在“模擬”文件中的解算方案包含一組載荷、約束和模擬對象。您可以使用這些條件求解，也可以創建由不同條件定義的新解。
每個模擬可以使用無限數量的解算方案。
對于每個解算方案，所選求解器確定顯示哪些選項，以及對話框上使用的語言。
展開 abaqus粘接行為之膠粘單元
abaqus中粘接行為主要用于模擬墊圈、脫膠、復合材料分層等。在abaqus中模擬粘接行為有兩種方法，一種是基于膠粘單元(COH3D8等)的方法，另一種是基于接觸屬性的方法。
本文主要介紹基于膠粘單元且響應為牽引開裂的的仿真方法。仿真順序為：建立模型，創建材料，定義并未cell分配截面屬性（包括響應和厚度），施加約束和載荷，劃分網格，執行計算。本文默認單位mm,MPa,s,t。
1）建立幾何模型：
新建2D模型，20.002X10的part,然后將其分割為10X10,10X0.002,10X10的三部分，兩邊兩部分為基體，中間部分為膠粘單元。
2）創建材料：
創建基體材料：彈性模量為69000，泊松比為0.34,；
創建膠粘單元材料：選擇線彈性---type中選擇traction----給定彈性模量2000和兩個方向的剪切模量2000。
定義損傷萌生參數:通過mechanical下面選擇牽引分離準則的損傷判據，有六種方法，常用的為前四種，本文選取二次名義應力準則，
輸入法向和切向最大名義應力極限（21,28,0）
當應力達到判據條件時，表示損傷的萌生。
定義損傷的演化：
損傷的演化表示損傷萌生后的響應，其通過來定義，可以看出剛度的退化，d表示損傷變量，d為0時為損傷，d為1時完全損傷，
在上圖右側點擊suboption，在彈出的對話框中定義損傷演化參數。
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霍家教程 | 應變片焊接與粘接的區別（附贈焊接教程）
應變片焊接與粘接的區別
焊接和粘合是安裝應變片安裝的兩種主要技術。
第一種方法是將可焊接應變片放到金屬表面，然后使用點焊機將兩者連接起來。相反，粘合是指用工業粘合劑安裝應變片。我們經常被問到何種應用適合粘合，何時適合焊接。
以下我們列出了兩者之間的區別：
焊接的優勢
由于環境因素，例如低溫下大多數粘合劑無法固化（如石油管道）
對濕度的敏感性較低（適用于惡劣環境）*
適用于惡劣環境下的長期應用。
粘接的優勢
采用冷固化膠接材料，安裝方便快捷。
在復雜區域（徑向表面或小尺寸區域）安裝靈活。
無需焊接設備
有多種不同的應變片類型可供選擇。
*建議安裝后對應變片進行保護，因為焊接點可能受到腐蝕。
HBM焊接和黏貼應變片
HBM是應變片開發和制造領域的全球領導者。我們提供數以千計的型號。
我們的應變片粘合材料包括冷固化和熱固化粘合劑，如酚醛樹脂、甲基丙烯酸鹽和環氧樹脂。這些材料易于操作，適用于實驗測試和傳感器制造。
展開 工作隨想：在中國汽車行業高速發展環境下，二次粘接穩定桿襯套技術的應用將成為必然趨勢。
二次硫化穩定桿襯套：
襯套設計分體式結構、在分型面及內孔表面噴涂膠黏劑，通過工裝固定在穩定桿上，進行二次加熱硫化，使襯套與穩定桿牢固的粘接在一起。
優點：
可徹底規避異響風險、可獲得較大的剛度調校空間、耐久性能優良、有利于整車性能調校。
弊端：
1、對穩定桿總成生產來說需要增加二次硫化工藝、成本增加；
2、一旦市場有售后問題需更換整根穩定桿。
穩定桿襯套典型問題：
在轉向控制時，由于穩定桿的扭轉或竄動產生異響；
襯套內孔與桿子連接處易進泥沙、襯套膠料耐磨性差，會產生磨損異響；
在低溫環境中，橡膠發生脆化產生的異響；
特氟龍襯套使用壽命有限，不能徹底根治穩定桿襯套異響難題；
防止穩定桿襯套軸向滑動，往往設計較大的裝配過盈量，造成生產線裝配困難；
受結構限制，剛度設計調整空間小，難以獲得合適的剛度值；
目前國內穩定桿技術與歐美存在較大差距，在中國汽車行業高速發展環境下，二次粘接穩定桿襯套技術的應用將成為必然趨勢。
展開 膠粘強度的分類及檢測方法
評價粘接質量最常用的方法就是測定粘接強度。表征膠粘劑性能往往都要給出強度數據，粘接強度是膠粘技術當中一項重要指標，對于選用膠粘劑、研制新膠種、進行接頭設計、改進粘接工藝、正確應用膠粘結構很有指導意義。
粘接強度定義
粘接強度是指在外力作用下，使膠粘件中的膠粘劑與被粘物界面或其鄰近處發生破壞所需要的應力，粘接強度又稱為膠接強度。
粘接強度是膠粘體系破壞時所需要的應力，其大小不僅取決于粘合力、膠粘劑的力學性能、被粘物的性質、粘接工藝，而且還與接頭形式、受力情況(種類、大小、方向、頻率)、環境因素(溫度、濕度、壓力、介質)和測試條件、實驗技術等有關。由此可見，粘合力只是決定粘接強度的重要因素之一，所以粘接強度和粘合力是兩個意義完全不同的概念，絕不能混為一談。
粘接接頭的受力形式
粘接接頭在外力作用下膠層所受到的力，可以歸納為剪切、拉伸、不均勻扯離和剝離4種形式。
(1)剪切。外力大小相等、方向相反，基本與粘接面平行，并均勻分布在整個粘接面上。
(2)拉伸。亦稱均勻扯離，受到方向相反拉力的作用，垂直于粘接面，并均勻分布在整個粘接面上。
(3)不均勻扯離。也叫劈裂，外力作用的方向雖然也垂直于粘接面，但是分布不均勻。
(4)剝離。外力作用的方向與粘接面成一定角度，基本分布在粘接面的一條直線上上述4種力，在同一膠粘體系中很有可能有幾種力同時存在，只是何者為主的問題。
粘接強度的分類
根據粘接接頭受力情況不同，粘接強度具體可以分為剪切強度、拉伸強度、不均勻扯離強度、剝離強度、壓縮強度、沖擊強度、彎曲強度、扭轉強度、疲勞強度、抗蠕變強度等。
(1)剪切強度
剪切強度是指粘接件破壞時，單位粘接面所能承受的剪切力，其單位用兆帕(MPa)表示。
展開 螺栓、焊點、粘接物的模擬方法和焊點例題
附件RBE2ADHESIVE.jpg為螺栓、焊點、粘接物的模擬方法。4 a0 b0 P7 E" l6 w9 ^
供大家參考。
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CURVEDBEAM.rar
