一种粘铆连接结构的失效判断方法技术

本发明专利技术公开了一种粘铆连接结构的失效判断方法，包括如下步骤：步骤一、建立粘铆连接结构的有限元仿真模型；步骤二、确定铆钉失效判断方程，以及确定胶层失效判断方程；步骤三、对所述有限元仿真模型施加位移载荷，并且通过所述失效判断方程判断铆钉是否失效以及通过所述胶层失效判断方程判断胶层是否失效；其中，当铆钉应变大于或等于所述失效应变时，判断铆钉失效；当所述胶层失效判断指数s≥1时，判断胶层失效。本发明专利技术提供的粘铆连接结构的失效判断方法，根据铆钉失效判断方程和胶层失效判断方程对粘铆连接结构进行失效判断，能够提高粘铆连接结构失效判断的准确性。

A Failure Judgment Method for Stick-riveted Joint Structures

【技术实现步骤摘要】
一种粘铆连接结构的失效判断方法
本专利技术属于车身结构设计
，特别涉及一种粘铆连接结构的失效判断方法。
技术介绍
当前，汽车行业蓬勃发展，面对目前的化石燃料逐渐减少，环境污染越来越严重等各项问题，为了实现节能减排以及提升续航里程，汽车轻量化的发展显得尤为重要。而目前应用较为广泛的实现汽车轻量化的途径主要有两种：其一是合理优化汽车结构；其二是通过应用铝镁合金、复合材料、高强钢等新型材料来实现轻量化；其三是运用先进的制造工艺技术实现轻量化。车身新材料(特别是CFRP)的应用不可避免的带来异种材料的连接问题，现有的传统连接方式如焊接、螺接和铆接等不能完全满足CFRP连接的需求，而单一的连接技术也存在一定的局限性。粘接具有应力分布均匀、外观质量较好、抗疲劳性能较好、不会有开孔变形和受热变形等优点；其缺点是粘接剂薄、破坏吸能效果不足、粘接剂易老化等。与粘接相比，铆接结构在破坏时具有较好的吸能效果且其性能受环境影响小，可靠性高；不足之处为铆钉与车身金属材料的直接接触会导致电化学腐蚀。考虑将粘接和铆接结合的一种连接方式，该种方式在实现一种材料连接目的的同时，还能将二者的优点有效的结合并弥补单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘铆连接结构的失效判断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、建立粘铆连接结构的有限元仿真模型；步骤二、确定铆钉失效判断方程：

【技术特征摘要】
1.一种粘铆连接结构的失效判断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、建立粘铆连接结构的有限元仿真模型；步骤二、确定铆钉失效判断方程：式中，εf为失效应变，D1、D2、D3均为材料参数，为应力三轴度；以及确定胶层失效判断方程：式中，s为胶层失效判断指数，σI和τII分别表示处于初始失效状态单元实际的正应力和剪应力，σIC和τIIC分别表示在纯拉伸和纯剪切两种情况下处于初始失效状态单元的应力；步骤三、对所述有限元仿真模型施加位移载荷，并且通过所述铆钉失效判断方程判断铆钉是否失效以及通过所述胶层失效判断方程判断胶层是否失效；其中，当铆钉应变ε≥εf时，判断铆钉失效；当所述胶层失效判断指数s≥1时，判断胶层失效。2.根据权利要求1所述的粘铆连接结构的失效判断方法，其特征在于，在所述步骤二中，确定铆钉失效判断方程，包括如下步骤：步骤1、采用与铆钉相同材质的试件，分别进行受力方向为多个角度的拉伸试验，测得试件在不同受力角度的拉伸失效应变；步骤2、建立试件的有限元仿真模型，以试件中间的断裂面为研究对象，仿真得到位移载荷曲线，根据所述拉伸试验的结果对所述位移载荷曲线进行修正，得到修正的位移载荷曲线；并且根据所述修正的位移载荷曲线的到试件不同角度的失效应变和应力三轴度；步骤3、根据所述的试件不同角度受力的失效应变和应力三轴度，计算得到所述铆钉失效判断方程中的材料参数D1、D2、D3，从而确定所述铆钉失效判断方程。3.根据权利要求2所述的粘铆连接结构的失效判断方法，其特征在于，在所述步骤二中，确定胶层失效判断方程方法为：对粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：那景新，娄菲，刘浩垒，慕文龙，吴长风，申浩，苏亮，谭伟，杨佳宙，纪俊栋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22