异种材料的连接结构界面强度与材料因子(界面及界面两侧材料的强度组配、材料的弹塑性能、热传导性能等)、界面性质(表面形状、物理化学性能、表面性质、界面构造等)、连接方法(机械连接、粘接、焊接、化学接合等)、环境(温度和湿度等)及力学条件(形状、尺寸、载荷、残余应力等)有关。
通过异种材料连接获得性能高、轻量化、安全可靠的结构、关键是控制结构的界面强度,研究异种材料连接结构界面强度的主要目标是建立异种材料连接结构面强度的分析方法与控制技术,为结构设计与优化提供理论基础。
尽管异种材料连接结构在实际中得到了广泛的应用,但异种材料连接结构的连接与破坏机构、结构强度评定理论、应力集中缓和方法等还需要深入的研究,因此,研究异种材料连接界面强度及其失配效应对于设计合理的界面连接,提高异种材料连接结构的性能具有重要的意义。
异种材料连接接头的界面力学失配效应主要表现在以下几个方面:
1、界面上应力不连续性:由于界面结构两侧的材料力学与物理性能不相同,使得沿界方面方向的应力发生不连续性。
2、界面端部应力奇异性:由于材料弹塑性系数不同,所造成界面两侧发生的变形也不同,或者当界面结构连续与温度有关时,由于界面两侧材料热传导系数不同,因此导致应力奇异性。
3、连接时的热应力或存在的残余应力在界面端部发生应力集中。
4、异种材料连接接头的强度与界面和界面两侧材料的强度组配、连接方法、环境及应力条件有关。
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