一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法
专利汇可以提供一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法。首先得到拟合后的不平的搭接面形貌后，给定 坐标系 ，算出粘结层厚度的表达式。然后用ABAQUS进行建模，根据模型坐标系确定被粘物梯度参数和胶层参数。搭接物梯度材料参数和粗糙界面的粘结层的参数赋予模型需要通过ABAQUS中的用户子程序USDFLD来实现。材料参数全部赋予模型后创建分析步，添加相应的约束和边界条件，创建工况计算后就可以提取最粘结体系的强度。，下面是一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法专利的具体信息内容。
1.一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)用直线和曲线近似拟合搭接界面的形貌,给定一个坐标系，计算出拟合过的上下搭接界面形状的函数f1(x,y)和f2(x,y)；
步骤2)按照给定的坐标系，用有限元对近似的搭接模型进行建模；
步骤3)在ABAQUS软件中把梯度参数以场的形式赋予模型，根据模型参数的变化来定义相应的场变量，然后通过ABAQUS的用户子程序USDFLD的接口提交编写好的Fortran文件实现场变量的定义，最后根据已经定义好的场变量和模型的坐标系位置算出把每个网格节点的参数赋予模型，完成梯度材料参数的设置；
步骤3.1)梯度材料搭接物的弹性模量或者泊松比大多数情况下都是一维变化或者二维变化，梯度变化规律为E(x,y),υ(x,y)；
步骤3.2)粗糙搭接面胶层材料参数的确定，以双线性内聚力模型描述界面的开裂过程，即张力和开裂位移的关系：
当界面分离位移大到一定程度后，界面层就开始损伤，需要选择相应的初始损伤准则和断裂准则；采用最常用的二次名义应力损伤判据和判断界面是否断裂的幂指数准则，在有限元模拟中，输入胶层的内聚力参数初始法向和切向的初始刚度、总断裂能、分离强度，胶层的初始法向和切向的初始刚度、总断裂能、分离强度的表达式分别为：
界面法向初始刚度kⅠ和切向初始刚度kⅡ：
总断裂能
分离强度
其中E和G分别为杨氏模量和剪切模量；Γ0为本征断裂能；U为塑性区内单位体积胶黏剂所耗散的塑性能； 为裂纹尖端塑性区估计值；σf为宏观分离强度；
胶层的初始法向和切向的初始刚度、总断裂能、分离强度对胶层的厚度t都有依赖，而对于非平滑的搭接面，胶层的厚度t(x,y)＝f1(x,y)-f2(x,y)为梯度变化的，从而导致胶的性质呈现梯度变化；把梯度的胶层厚度带入上面初始刚度、总断裂能、分离强度表达式，就可以得到粗糙搭接界面的胶层的材料参数；
步骤4)模型的材料参数赋值完后创建分析步；然后根据实际情况，给模型添加边界条件、外载条件对模型进行单元的划分，被粘物采用四节点平面应变单元，而粘结层采用单层四节点内聚力单元，最后创建工况开始计算；
步骤5)强度的提取，工况计算完成后，提取出模型的力位移曲线，力位移曲线的最高点所对应的FP作为衡量粘结体系总体强度的参考值。
2.根据权利要求1所述的一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法，其特征在于，步骤3)中场变量的定义为：
首先编写一个Fortran文件，定义场变量为X/Y/Z坐标，场变量是一维二维或三维；对于一维场变量就只需定义一个场变量1，如果梯度参数是随X轴变化，那就只需要定义场变量1是X轴坐标，如果梯度参数是随Y轴或者Z轴变化，那就定义场变量1是Y轴坐标或者Z轴坐标；
如果是二维场变量需要定义两个场变量，定义场变量1和场变量2分别为X坐标和Y坐标；如果是三维场变量就需要三个场变量分别为X、Y、Z坐标。
一种考虑搭接界面形貌及搭接物梯度性质的强度预测方法
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