参数设置
施加载荷 P5000 N
接头宽度 w25.0 mm
搭接长度 L50.0 mm
被粘物弹性模量 E₁70 GPa
被粘物厚度 t₁2.0 mm
被粘物弹性模量 E₂70 GPa
被粘物厚度 t₂2.0 mm
胶层剪切模量 Ga1.5 GPa
胶层厚度 ta0.20 mm
许用剪切强度 τ_allow25 MPa
Volkersen模型
$$\tau(x) = \frac{P\kappa}{2w}\cdot\frac{\cosh(\kappa x)}{\sinh(\kappa L/2)}$$ $$\kappa = \sqrt{\frac{G_a}{t_a}\!\left(\frac{1}{E_1 t_1}+\frac{1}{E_2 t_2}\right)}$$平均剪切应力：$\bar{\tau} = P/(wL)$
应力集中系数：$K = \tau_{max}/\bar{\tau}$
0.0 MPa
端部峰值 τ
0.0 MPa
平均剪切 τ
0.00
应力集中系数 K
0.00
安全系数
剪切应力分布（Volkersen）
搭接长度与峰值剪切应力关系
Hart-Smith弹塑性模型
胶层近似为弹完全塑性：$\tau \leq \tau_y$ 弹性，$\tau > \tau_y$ 塑性流动。
破坏载荷估算：$P_f = w\!\left[2\tau_y\sqrt{\dfrac{2G_a t_a \gamma_p}{1/E_1t_1+1/E_2t_2}} + \tau_y L_{el}\right]$
剥离应力（线弹性近似）：$\sigma_p(x) \approx \dfrac{6M(x)}{t_a^2}$
工程备注： 环氧结构胶：Ga≈1～2 GPa，τ_y≈25～40 MPa，断裂应变≈0.5～5%。航空航天胶接结构按Hart-Smith法设计（FAA AC 20-107B）。汽车车身典型搭接长度/板厚比为10～30。