[发明专利]一种复合材料车身预埋件强度实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料车身结构领域，更具体而言，是一种复合材料车身预埋件强度试验方法。

背景技术

目前，随着轻量化技术的不断发展，复合材料作为一种轻质、高性能材料广泛应用于汽车车身。复合材料车身预埋件是一种重要的连接形式，在复合材料车身中，预埋件大量应用于安全带固定点、发动机悬置固定点、悬架的硬点等位置。这些固定点承受来自空间中不同方向的拉力与压力，而且复合材料车身是各向异性材料，因此需要进行强度试验。本发明为一种复合材料车身预埋件强度试验方法，能够测试预埋件相对于复合材料板在空间不同角度的剪、拉、压强度以及组合连接强度。同时能够根据实际情况，选择性测试某些角度，调整测试次数，该实验方法对复合材料车身预埋件的设计研究奠定了基础。

发明内容

本发明提供了一种复合材料车身预埋件强度试验实验方法，涉及车身结构领域。

结合附图，说明如下：

所述的预埋件2一般是金属制成的，其底座嵌入复合材料板1，

实验原理如图2，(1)(2)分别是复合材料板与预埋件的简化结构；α是施加在预埋件顶端力F的方向在XY平面的投影L₁与X轴正向所形成的夹角，由于复合材料板(1)是各向异性，从而实现复合材料板在XY平面不同α角度的强度试验；角度β是施加在预埋件顶端力F方向与预埋件(2)轴线L₂(Z轴正方向)形成的夹角，改变β角度大小，从而实现不同β角度的强度试验；高度h是预埋件顶端力F施加点与复合材料板中性层的高度，不同高度h在测试的时候会产生不同的弯矩。

一种复合材料车身预埋件强度试验方法，至少包括以下步骤如下：

步骤一：根据复合材料板铺层特性选定α，α是施加在预埋件顶端力F的方向在XY平面的投影L₁与X轴正向所形成的夹角，α取(0°≤α≤180°)；

步骤二：选择角度β，角度β是施加在预埋件顶端力F方向与预埋件(2)轴线L₂，即Z轴正方向形成的夹角，改变β角度大小，从而实现不同β角度的强度试验；β取(0°≤β≤90°)

步骤三：选择预埋件高度高度h，h是预埋件顶端力F施加点与复合材料板中性层的高度，不同高度h在测试的时候会产生不同的弯矩；

步骤四：进行拉伸强度试验，获得预埋件与复合材料板的连接强度T_1,1,1，T_1,1,1即是角度α₁、β₁、高度h₁的连接强度，T_i,j,k表示角度α_i、β_j、高度h_k时的连接强度；

步骤五：保持角度α₁、β₁不变，依次选择预埋件高度h₂、...、h_k进行拉伸强度试验，获得强度T_1,1,2、...、T_1,1,k；T_1,1,k表示角度α₁、β₁、高度h_k时的连接强度；

步骤六：以h为自变量，T为因变量进行拟合，得到T＝φ_1,1(h)的函数关系；φ_1,1(h)即是角度α₁、β₁时、不同高度h(h₁、...、h_k)的连接强度T(T_1,1,1...T_1,1,k)关于h的拟合函数；φ_i,j(h)表示角度α_i、β_j时，不同高度h(h₁、...、h_k)的连接强度T(T_i,j,1...T_i,j,k)关于h的拟合函数；

步骤七：选择不同的角度β₂β₃...β_j，重复步骤二到步骤六，获得在α₁、不同β(β₂β₃...β_j)角度下关于h的强度拟合函数T＝φ_1,2(h)、T＝φ_1,3(h)...T＝φ_1,j(h)；