[发明专利]胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系的确定方法

说明书

本公开涉及胶接层状球结构设计技术领域，提供了一种胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系的确定方法，包括：基于预先设定的胶接层状球结构的材料、厚度以及外表面应力，建立胶接层状球结构模型；根据弹性力学基本方程和预设的边界条件，确定胶接层状球结构模型在外表面应力下的应力解，应力解中含有级数；根据级数的不同取值验证应力解的收敛性，并将收敛时的级数确定为目标级数；根据确定出的目标级数对应的目标应力解，分别计算得到不同材料、厚度的胶接层状球结构模型对应的应力曲线；基于各应力曲线，建立胶接层状球结构模型的应力与胶接层材料及厚度的关系表。本公开为工程实际情况中根据应力要求选择胶接层材料和厚度提供了有效指导。

技术领域

本公开涉及胶接层状球结构设计技术领域，特别涉及一种胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系的确定方法。

背景技术

在胶接层状球结构的传统生产工艺中，由于胶接层太薄，胶接层材料在加工和成形后形态会发生较大变化，且胶接层状球结构成型后，由于球状结构的封闭性，胶接层将被包裹，使得对胶接层的应力测试变得比较困难，成品的可靠性无法得到保证。

在胶接层状球结构的设计中，传统根据经验的正向设计方法需要大量的样品进行测试，往往会造成较多的浪费，且结果的精准度也不高，得到的胶接层状球结构的强度并不可靠。胶接层状球结构在使用过程中会发生较大的体积变化和应力集中现象，由胶接层状球结构组成的先进复合材料在实现各种先进功能的过程中，往往会因为胶接层的不同而导致力学和体积的改变，甚至会发生失效和微裂纹。同时，在受热、受潮、温度变化或冲击等情况下，胶接材料的性能并不稳定，使用寿命无法保证，从而导致了胶接层状球结构的强度进一步降低，外壳层容易被剥离。

发明内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系的确定方法。

本公开的一个方面，提供了一种胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系的确定方法，包括：

基于预先设定的胶接层状球结构的材料、厚度以及外表面应力，建立胶接层状球结构模型；

根据弹性力学基本方程和预设的边界条件，确定胶接层状球结构模型在外表面应力下的应力解，应力解中含有级数；

根据级数的不同取值验证应力解的收敛性，并将收敛时的级数确定为目标级数；

根据确定出的目标级数对应的目标应力解，分别计算得到不同材料、厚度的胶接层状球结构模型对应的应力曲线；

基于各应力曲线，建立胶接层状球结构模型的应力与胶接层材料、胶接层厚度的关系表。

可选的，根据确定出的目标级数对应的目标应力解，分别计算得到不同材料、厚度的胶接层状球结构模型对应的应力曲线，包括：

分别在胶接层状球结构模型中胶接层连接的内层和外层材料相同、材料不同的情况下，保持胶接层厚度不变，改变胶接层的杨氏模量，得到胶接层状球结构模型对应的应力曲线。

可选的，根据确定出的目标级数对应的目标应力解，分别计算得到不同材料、厚度的胶接层状球结构模型对应的应力曲线，包括：

分别在胶接层状球结构模型中胶接层连接的内层和外层材料相同、材料不同的情况下，保持胶接层厚度不变，改变胶接层的泊松比，得到胶接层状球结构模型对应的应力曲线。

可选的，根据确定出的目标级数对应的目标应力解，分别计算得到不同材料、厚度的胶接层状球结构模型对应的应力曲线，包括：

分别在胶接层状球结构模型中胶接层连接的内层和外层材料相同、材料不同的情况下，保持胶接层材料不变，改变胶接层厚度，得到胶接层状球结构模型对应的应力曲线。

可选的，外表面应力表示为径向对称的均布点载荷。