[发明专利]一种基于胶粘剂化学特性分析的粘接结构失效准则的预测方法

权利要求书

1.一种基于胶粘剂化学特性分析的粘接结构失效准则的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、对不同粘接角度的粘接试件进行人工加速老化试验，并且在不同老化周期间隔时间内取出所述不同粘接角度的粘接试件进行准静态拉伸破坏试验，记录拉伸失效载荷及失效界面区域；

步骤二、根据所述拉伸失效载荷及失效界面区域确定不同老化周期的不同粘接角度的粘接结构失效准则和胶粘剂的多条化学特性样本数据；

步骤三、将所述化学特性样本数据与所述失效准则进行相关性分析，选取与所述失效准则相关联的作为关键化学特性，将关键化学特性随老化周期变化的数据进行相关变换建立以旋转因子、平移因子的分析泛函，获得所述粘接结构失效准则处于最佳重合状态的化学特性；

步骤四、对所述最佳重合状态的化学特性进行加权组合获得权重系数的最优解；

步骤五、建立基于胶粘剂化学特性分析的在复杂应力状态下的粘接结构不同老化周期的失效准则预测函数，对粘接结构进行失效预测；

其中，所述失效准则预测函数为

式中，a_i为最佳重合状态时的旋转因子，b_i为最佳重合状态时的平移因子，λ_i为最佳重合状态的加权组合形式对应的权重系数最优解，为粘接结构失效准则，为关键化学特性随老化周期变化的数据，m为筛选后的关键化学特性数量。

2.如权利要求1所述的基于胶粘剂化学特性分析的粘接结构失效准则的预测方法，其特征在于，在所述步骤二中，将所述失效载荷作用在所述失效界面区域，获得结构失效点和失效应力，计算获取不同老化周期的粘接接头在复杂应力状态下的等效应力，根据等效应力公式建立所述粘接结构失效准则：

其中，σ_m为应力球张量，为与时间t相关的失效准则数据样本点，t取值为0,1,2,…,k，共k+1个。

3.如权利要求1所述的基于胶粘剂化学特性分析的粘接结构失效准则的预测方法，其特征在于，在所述步骤三中，建立以旋转因子a_i、平移因子b_i的分析泛函后，根据极值条件确定最优解a_i、b_i的过程包括如下步骤：

步骤1、对所述关键化学特性随老化周期变化的数据进行旋转和平移的基本变换，获得以比例因子a_i和平移因子b_i为参数的函数族：

式中，为变换后的以(a_i,b_i)为参数的离散函数族，a_i为旋转因子，b_i为平移因子，t为时间；

步骤2、以粘接结构失效准则作为基准数据，分别建立各单条化学特性对应的化学特性数据与粘接结构失效准则相关泛函Π(a_i,b_i)：

式中，Π(a_i,b_i)为以(a_i,b_i)为参数的泛函数，为的失效准则试验数据，为粘接结构失效准则试验数据的平均值；

步骤3、根据如下极值条件计算得出a_i、b_i：

4.如权利要求1所述的基于胶粘剂化学特性分析的粘接结构失效准则的预测方法，其特征在于，在所述步骤四中，建立关于权重系数λ_i的分析泛函以及根据极值条件求得最优解λ_i，包括如下步骤：

步骤1、将所述粘接结构失效准则最佳重合状态下的各条化学特性变化规律进行加权组合，计算经加权组合后与在同一横坐标下残差平方

其中，

步骤2、将所有的线性组合计算的残差平方和以及失效准则与不同老化周期失效准则试验数据平均值二者的残差平方，并按取点周期累加，得参数λ_i的泛函Φ(λ_i)；

其中，

式中，Φ(λ_i)为以λ_i为参数的泛函数，为失效准则试验试验数据，为粘接结构失效准则试验数据的平均值；

步骤3、根据如下极值条件计算得出λ_i：