随着国家对汽车节能减排的要求日益严格,车身轻量化逐渐成为中国汽车行业发展的主要方向和必然趋势,钢铝混合车身的推出在保证车身强度的前提下有效的减轻了车身重量,但对于钢铝异种材料的连接成为了一大技术难题。结构胶连接具有工艺简单、刚强度高、耐电化学腐蚀以及良好的异种材料连接性能等优点,成为钢/铝异种材料有效的连接方式。结构胶连接接头质量的好坏直接影响着车身的安全性,因此,对于结构胶接头强度影响因素以及失效行为的研究十分必要。本文以DP590高强钢和6061铝合金为被粘母材,采用实验测试方法研究了胶层厚度、表面处理方式以及固化条件对钢/铝单搭接接头剪切强度的影响规律,并获得了最佳工艺参数;基于内聚力模型理论建立了对接接头、厚搭接接头的有限元模型,并对钢/铝薄板单搭接接头的准静态拉伸进行了数值模拟与物理试验,验证了所建模型的准确性,并采用数值模拟的方法对胶层应力进行了分析,对接头强度的影响因素进行了进一步的研究。主要研究成果如下:(1)通过试验和有限元方法探究了胶层厚度在0.1mm-1mm范围内接头强度的变化规律。其中最佳胶层厚度为0.1mm,随着胶层厚度的增加,接头强度逐渐下降,在0.1mm-0.5mm范围内,随着胶层厚度的增加,剥离应力峰值逐渐减小,因此导致接头强度呈线性下降。在0.5mm到1mm范围内,由于气孔缺陷的影响,导致接头剪切强度呈现非线性的下降规律。(2)通过试验方法对比仅清洗、打磨、喷砂三种表面处理方法。得出喷砂处理后的接头力学性能最好,通过扫描电镜观察出喷砂处理的表面布满花瓣状的凹坑和划痕,十分有利于结构胶的浸润和机械自锁,因此接头表现出较强的力学性能。相比于仅清洗试件表面,砂纸打磨能有效提高接头强度,但砂纸目数过高或过低都会降低接头强度。(3)通过试验方法对比不同固化条件下胶接接头的力学性能,发现在固化未完全时,增加固化时间有助于结构胶的充分固化,但对于已经固化完全的胶接接头,增加固化时间对胶接接头的剪切强度影响不大;在适当的范围内提高固化温度有助于增加结构胶的固化效率,提高接头强度,但温度过高会使胶层出现炭化导致接头质量下降。(4)通过有限元方法探究了搭接长度在12.5mm到22.5mm范围内接头强度的变化规律。随着搭接长度的增大,接头的最大载荷也不断增加,其主要原因为随着搭接长度的增加,由于胶层的剥离应力基本保持不变的,而剪切应力峰值逐渐增大,且峰值分布区域也越来越广,导致接头的承载能力变强。(5)采用有限元方法研究了刚度不平衡对接头强度的影响规律。不同屈服强度的钢板和铝板对接头强度有较大影响,母材屈服强度越高,接头强度越大。随着母材屈服的增大,剪切应力分布逐渐均匀,减少了应力集中程度,因而增加了接头的承载能力。