一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法技术

本发明专利技术公开了一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，包括如下步骤：步骤一：确定实验时粘接接头的最大实验载荷F0，并将最大实验载荷F0分成n个等级，n大于等于2，其中第i个等级的载荷为步骤二：将粘接接头离线加载至载荷Fi时停止继续加载；步骤三：将粘接接头连同离线加载装置放置于环境箱内，环境箱中的温度从高温、常温至低温进行循环；步骤四：取下粘接接头，对粘接接头进行拉伸实验，记录粘接接头断裂载荷及断裂应变；步骤五：重复步骤二至四，记录i从1到n每个等级载荷下的粘接接头断裂载荷及断裂应变，并绘制成断裂参数关系曲线。发明专利技术可同时对多个粘接试件进行离线式加载，大大缩短了试验周期，提高了实验效率，降低了实验成本。

【技术实现步骤摘要】
一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法
本专利技术设计粘接剂强度实验测试与
，特别涉及一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法。
技术介绍
伴随着粘接剂和粘接技术的迅猛发展，粘接技术在车辆制造领域受到广泛关注。为了实现汽车轻量化目标，新材料在车身结构上获得大量使用，传统连接方式如焊接、铆接等受到很大挑战，已经无法满足新材料的连接要求，粘接技术作为一种先进的连接方式获得越来越多的重视。由于，粘接结构使用过程中受到各种环境状况的影响，所以粘接结构需要进行耐候性实验，耐候性实验每个周期都需要经过高低温循环，一次实验需要约25～30天，实验周期长。虽然，现有的带环境箱试验机都可以对粘接接头进行加载耐候性实验，但是，使用带环境箱的试验机测试只能使用在线式加载方式，该方式一次只能加载一个试件，耐候性实验需要数十个试件，这样就大大延长实验周期增加实验成本。因此需要设计一种粘接接头耐候性实验方法，实现多个试件同时进行加载，以降低实验成本。
技术实现思路
本专利技术的目的解决现有技术中粘接件耐候性实验中使用带环境箱的试验机测试只能使用在线式加载方式，且一次只能加载一个试件的缺陷，提供了一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，实现离线对粘接件进行加载，大大降低了实验成本。本专利技术提供的技术方案为：一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，包括以下步骤：步骤一：确定粘接接头的最大实验载荷F0，并将最大实验载荷F0分成n个等级，n大于或等于2，其中第i个等级的载荷为步骤二：将粘接接头一端与离线加载装置相固定，另一端与离线加载装置的螺旋调节机构连接，通过旋转螺旋调节机构为粘接接头施加载荷，同时使用引伸计测量粘接接头的形变，间接得到粘接接头的载荷大小，当粘接接头的载荷等于第i级的载荷为Fi时停止继续加载；步骤三：将粘接接头连同离线加载装置放置于环境箱内，环境箱中的温度进行温度变化循环，每完成5～10个周期，取出粘接接头和离线加载装置，并重新进行离线加载至所述的载荷Fi，再次放入环境箱内进行温度循环，重复该步骤直至完成预定的m次温度循环，其中m大于等于2；步骤四：取下粘接接头，对粘接接头进行拉伸实验，记录粘接接头断裂载荷及断裂应变；步骤五：重复步骤二至四，记录i从1到n每个等级载荷下的粘接接头断裂载荷及断裂应变。优选的是，步骤一中，确定最大实验载荷F0的方法是：使用拉伸试验机分别在不同温度下对粘接接头进行拉伸实验，记录其中最小的断裂载荷，并取该最小断裂载荷的60％～80％作为耐候性实验的最大实验载荷。优选的是，取该最小断裂载荷的70％作为耐候性实验的最大实验载荷。优选的是，在步骤一和步骤二之间还包括如下步骤：使用拉伸试验机在线对粘接接头施加至预定载荷Fi，并使用引伸计记录此时形变。优选的是，步骤二中，当离线加载时粘接接头的形变等于在线加载时记录的形变时，停止继续加载，并确定此时加载的预定载荷为Fi。优选的是，步骤三中完成的温度循环的次数m＝60。优选的是，步骤一中，最大实验载荷F0被分成的等级数n＝10。优选的是，步骤二中所述离线加载装置上设置有可压缩弹性件，用于补偿离线加载过程中载荷的损失，所述可压缩弹性件的弹性力F为：k2≤0.01N/m，l2-l1＝5mm其中，k1为第一刚度，k2为第二刚度，l1为第一压缩量，l2为第二压缩量，s为可压缩弹性件实际被压缩量，Fi为实验载荷。优选的是，步骤二中所述离线加载装置上设置有可更换弹簧机构，以补偿离线加载过程中载荷的损失。优选的是，选取所述可更换弹簧机构中弹簧刚度的方法包括如下步骤：a、确定最大刚度其中F0为最大载荷，a为弹簧最大压缩量；b、将最大刚度Kmax按刚度比β分成n个等级,K1＝Kmax、K2＝βKmax、K3＝β2Kmax、…、Kn＝βn-1Kmax，并且使最小刚度满足其中b为弹簧最小压缩量；c、从上述n个等级刚度中选取一个刚度系数在与之间的弹簧。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，可以实现使用一台试验机同时对多个粘接试件进行离线式加载，可以实现使用一个环境箱同时对多个试件进行耐候性实验，大大缩短了试验周期，提高了实验效率，降低了实验成本。附图说明图1为本专利技术所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载装置的总体结构示意图。图2为本专利技术所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载装置安装位置示意图。图3为本专利技术所述的主框架结构示意图。图4为本专利技术所述的粘接接头结构示意图。图5为本专利技术所述的加载螺栓结构示意图。图6为本专利技术所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载装置另一实施例的总体结构示意图。图7为本专利技术所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载装置另一实施例安装位置示意图。图8为本专利技术所述的可更换弹簧机构结构示意图。图9为本专利技术所述的引伸计结构示意图。图10为本专利技术所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1、图2所示，本专利技术提供了一种粘接接头耐候性实验的离线式加载装置，包括主框架110、上双U型连接件120、下双U型连接件130、加载装置以及引伸计140。如图3所示，所述主框架110设置成中空的框架式，即主框架110设置有上、下、左、右四个面，没有前后两个面，中部为空心。主框架110长334mm，宽65mm，高60mm，两侧的框架厚度为10mm，所述主框架110顶部设置有方形导向孔111，所述导向孔111边长为18.5mm，孔深为30mm。在主框架110下部设置有4行销轴孔112、113、114、115，该四行销轴孔112、113、114、115沿竖直方向布置且相邻两销轴孔之间的中心距为20mm。上双U型连接件120的上部和下部均设置成U型状，下双U型连接件130的上部和下部也设置成U型状。其中上双U型连接件120上部和下部的U型状结构呈90°角，下双U型连接件130与上双U型连接件120的结构相同。上双U型连接件120的上部和下部分别设置有销轴孔，下双U型连接件130的上部和下部分别设置有销轴孔。一并参阅图4，粘接接头150包括第一接头151、第二接头152以及位于第一接头151和第二接头152之间，用于将第一接头151和第二接头152粘接到一起的胶层153。第一接头151一端设置有销轴孔154，第二接头152的一端设置有销轴孔155。上双U型连接件120下部的销轴孔与第一接头151上部的销轴孔154之间用销轴116穿过，使上双U型连接件120与粘接接头150固定。下双U型连接件130上部的销轴孔和第二接头152上的销轴孔155之间用销轴116穿过，使下双U型连接件130和粘接接头150固定到一起。下双U型连接件130下部的销轴孔和主框架110下部的四行销轴孔112、113、114、115其中一个用销轴116穿过，以将下双U型连接件130与主框架110固定。加载装置包括辅助框架161、加载螺栓162、加载螺母163。辅助框架161长45mm，宽65mm，高60mm，顶部中心开有直径5mm的圆孔，下部开有高22mm，宽45mm的方形槽，辅助框架161固定在主框架110上部。如图5所示，加载螺栓162上部设置有螺栓柱166，中部设置有方形导向块164，下部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定粘接接头的最大实验载荷F0，并将最大实验载荷F0分成n个等级，n大于或等于2，其中第i个等级的载荷为i＝1,......,n；步骤二：将粘接接头一端与离线加载装置相固定，另一端与离线加载装置的螺旋调节机构连接，通过旋转螺旋调节机构为粘接接头施加载荷，同时使用引伸计测量粘接接头的形变，间接得到粘接接头的载荷大小，当粘接接头的载荷等于第i级的载荷为Fi时停止继续加载；步骤三：将粘接接头连同离线加载装置放置于环境箱内，环境箱中的温度进行温度变化循环，每完成5～10个周期，取出粘接接头和离线加载装置，并重新进行离线加载至所述的载荷Fi，再次放入环境箱内进行温度循环，重复该步骤直至完成预定的m次温度循环，其中m大于等于2；步骤四：取下粘接接头，对粘接接头进行拉伸实验，记录粘接接头断裂载荷及断裂应变；步骤五：重复步骤二至四，记录i从1到n每个等级载荷下的粘接接头断裂载荷及断裂应变。

【技术特征摘要】
1.一种粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定粘接接头的最大实验载荷F0，并将最大实验载荷F0分成n个等级，n大于或等于2，其中第i个等级的载荷为i＝1,......,n；步骤二：将粘接接头一端与离线加载装置相固定，另一端与离线加载装置的螺旋调节机构连接，通过旋转螺旋调节机构为粘接接头施加载荷，同时使用引伸计测量粘接接头的形变，间接得到粘接接头的载荷大小，当粘接接头的载荷等于第i级的载荷为Fi时停止继续加载；步骤三：将粘接接头连同离线加载装置放置于环境箱内，环境箱中的温度进行温度变化循环，每完成5～10个周期，取出粘接接头和离线加载装置，并重新进行离线加载至所述的载荷Fi，再次放入环境箱内进行温度循环，重复该步骤直至完成预定的m次温度循环，其中m大于等于2；步骤四：取下粘接接头，对粘接接头进行拉伸实验，记录粘接接头断裂载荷及断裂应变；步骤五：重复步骤二至四，记录i从1到n每个等级载荷下的粘接接头断裂载荷及断裂应变。2.根据权利要求1所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，其特征在于，步骤一中，确定最大实验载荷F0的方法是：使用拉伸试验机分别在不同温度下对粘接接头进行拉伸实验，记录其中最小的断裂载荷，并取该最小断裂载荷的60％～80％作为耐候性实验的最大实验载荷。3.根据权利要求2所述的粘接接头耐候性实验的离线式加载方法，其特征在于，取该最小断裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：那景新，范以撒，谭伟，慕文龙，秦国峰，贺午阳，袁正，蔡亮，刘玉，陶士振，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22