近年来,用于汽车车身的材料种类越来越多,从传统的金属到塑料再到现在的新型复合材料,材料的多样性赋予汽车设计更多的空间,但因为不同材料之间的组分不同造成其力学性能等方面也各不相同,同时,随着模块化、一体成型等工艺日渐成熟,汽车零件和紧固件数量大大降低,部件之间通常需要安排的一些接口,并通过各种连接技术实现连接。因此,使同种或者异种材料的连接方式得到了更加严峻的挑战。传统的连接技术,如焊接、铆接和螺栓等在实际工程中容易出现应力集中等缺点,因此,粘胶连接因运而生,因具有光滑的气动外形和消除用力集中等特点在异种材料连接中占有重要地位。本文就玻纤增强复合材料在汽车连接中的应用,针对粘胶连接,采用三维损伤退化及失效理论,利用有限元软件ABAQUS,对单搭接胶接连接的不同几何参数进行了参数化建模,研究了各几何参数对胶接接头连接强度的影响。具体内容如下:1.对粘胶的连接机理、工艺流程进行了研究分析,并对粘胶接头的类型以及失效形式进行了介绍,保证了胶接接头的正确使用和最佳的工艺数据,为预测接头强度建立了理论基础。2.进行了玻纤增强复合材料的拉伸试验,得到了样件的应力应变曲线和材料的基本参数,基于复合材料结构理论、Hashin失效准则和刚度退化理论,针对复合材料的失效形式,如纤维拉伸(压缩)失效、基体拉伸(压缩)开裂、基纤剪切等,提出一种新的基于材料参数的映射方法,得到复合材料的等效性能。3.建立复合材料胶接连接三维模型,以内聚力单元模拟胶层单元,基于二次应力准则对应的损伤起始判据对胶层单元进行损伤起始判别,最后结合损伤演化规律求出胶接结构强度,将仿真分析结果与实验结果对比,验证了分析模型的准确性。再用相同的分析方法研究不同因素对胶接接头强度的影响,结果表明:(1)当复合材料胶接接头两段刚度对称时,胶接接头的强度随着胶层厚度、搭接长度及宽度的增加呈加强趋势,因为这些因素都直接或者间接地影响到了接头的粘接面积,而且当单独增加胶层厚度或者搭接长度的时候,胶层厚度使得失效载荷的增幅的增加比增加搭接长度使失效载荷的增幅大,即增加胶层厚度提高接头强度效果更加显著。但实际应用中应合理选择胶层参数以免缺陷的产生。(2)当胶接接头两端刚度不对称时,胶接接头的强度由屈服强度相对较弱一端的母材决定,在复合材料需要和其他材料连接时,可考虑增加被连接材料的刚度来提升接头的强度,但由于刚度差异太大可能增加胶层失效的危险,因此在满足连接要求的前提下,应使接头两端母材的刚度尽量接近。4.研究了各几何参数对接头连接强度的影响程度,采用田口实验设计方法筛选了最少的实验次数,并通过性噪比分析得到各几何参数对接头连接强度的影响程度和趋势。根据分析结果表明:各几何参数对胶接接头力学性能影响程度由大到小最大的参数依次为胶层厚度、胶层宽度、搭接长度。