為了設計出合理的粘接接頭形式,很有必要了解接頭的受力情況。接頭在使用時受力是相當復雜的,受到機械力和環境因素的綜合作用,其中最主要的是機械力。各種復雜粘接接頭膠層的受力形式都可分解為5種基本受力方式,即剪切力、拉伸力、壓縮力、剝離力、不均勻扯離(劈裂)力,如圖7—1所示。實際上則是幾種應力的組合與變化。
剪切力與膠層平行,實質為兩個方向相反的拉伸力或壓縮力,此時應力作用在整個粘接面積上,分布比較均勻,故可獲得最大的粘接強度。
拉伸力也稱均勻扯離力,它與膠層垂直,均勻分布在整個粘接面積上。全部粘接面積承受應力亦可得到最大的粘接強度。
壓縮力也與膠層垂直,均勻分布在整個粘接面積上,純粹承受壓縮負荷,不容易破壞,但此類接頭的應用有限。
剝離力與膠層成一定角度,力作用在一條線上,容易產生應力集中,粘接強度比較低。
不均勻扯離力作用在膠層的兩個或一個邊緣上,不是整個粘接面積,或者說是局部長度上受力,可認為是偏心拉伸力。應力分布不均勻,使粘接強度大為降低。
以上所述只是接頭承受的機械力,除此之外,在使用時還會同時受到熱應力和環境因素的作用。
熱應力是由使用溫度變化引起膨脹或收縮而產生的,特別是當被粘物與環氧膠黏劑熱膨脹系數相差懸殊時影響很大。