结构胶接技术随着异种材料连接问题的出现,和轻量化概念的提出而得到了广泛的使用。传统连接方法,例如焊接以及铆接,在实际应用中都存在着各种不足:焊接会使工件表面产生缺陷;铆接会存在应力集中的现象。结构胶接技术的出现,克服了焊接和铆接等传统连接方法的局限性,因此被逐渐应用到各个领域。在结构胶接技术的实际应用中,往往会受到结构尺寸以及环境条件的限制。胶粘剂的力学性能会受到胶接结构中胶层宽度和不同环境条件的影响。长期处于湿热环境的条件下,胶粘剂会发生老化,最终使胶接结构失效。所以,为了使胶接技术更有效地应用在不同领域,需要针对不同胶层宽度和复杂环境条件对胶粘剂力学性能的影响进行研究。基于上述原因,本文主要研究内容包括:1、对宽度为5 mm、6 mm、25 mm的双悬臂梁(Double cantilever beam)试件进行Ⅰ型加载实验,使用柔度法处理数据,获得不同宽度的试件载荷——位移曲线、R曲线和胶粘剂Ⅰ型断裂能。首先将Ⅰ型断裂能与查阅文献得到的Ⅰ型断裂能进行比较,证明实验过程的准确性。之后,进行不同宽度的DCB试件间的结果对比。最后,通过观察试件的失效表面,判断试件的具体失效方式为混合失效。2、结合后续研究计划和不同宽度的双悬臂梁胶层吸水曲线,选择宽度为5 mm的DCB试件进行老化实验。之后,对老化前后的试件进行Ⅰ型加载实验,同样使用柔度法处理数据,获得老化前后胶粘剂的Ⅰ型断裂能等结果,并进行对比分析。3、通过有限元仿真的方法,定义材料参数建立二维双悬臂梁模型,模拟不同宽度和湿热老化前后的DCB试件Ⅰ型加载过程,将仿真得到的R曲线(Resistance curve)和Ⅰ型断裂能与实验结果进行对比。研究发现,双悬臂梁试件的峰值载荷,会随着胶层宽度的减小和湿热环境的影响而变小;但是胶粘剂的Ⅰ型断裂能数值只会因为受到湿热环境的影响,产生老化导致降低,并不会因为胶层宽度的改变而改变。仿真结果表明,仿真和实验获得的胶粘剂Ⅰ型断裂能吻合性较好。通过建立二维DCB模型,能够准确对DCB试件Ⅰ型加载过程进行模拟,验证了有限元模型的准确性。本文的研究结果可以为结构胶接技术在今后的应用中提供帮助,并针对胶粘剂的宽度设计和工作环境选择提供参考。