一种复合材料车身预埋件强度实验方法

摘要

一种复合材料车身预埋件强度试验方法，其特征在于，能够对复合材料材料板中的预埋件进行强度试验，通过不同纤维铺层角度α、不同受力角度β、不同预埋件高度h进行调整，获得不同参数下的剪、拉、压强度以及组合连接强度，对有限组数据进行曲线拟合、插值，即可获得在任意角度α、角度β、高度h的连接强度。该方法能够根据实际铺层特性、受力情况选择合适的角度α、角度β、高度h进行试验，调整测试次数，该实验方法对复合材料车身预埋件的设计研究奠定了基础。

主权项

一种复合材料车身预埋件强度试验方法，其特征在于：至少包括以下步骤如下：步骤一：根据复合材料板铺层特性选定α，α是施加在预埋件顶端力F的方向在XY平面的投影L₁与X轴正向所形成的夹角，α取(0°≤α≤180°)；步骤二：选择角度β，角度β是施加在预埋件顶端力F方向与预埋件(2)轴线L₂，即Z轴正方向形成的夹角，改变β角度大小，从而实现不同β角度的强度试验；β取(0°≤β≤90°)步骤三：选择预埋件高度高度h，h是预埋件顶端力F施加点与复合材料板中性层的高度，不同高度h在测试的时候会产生不同的弯矩；步骤四：进行拉伸强度试验，获得预埋件与复合材料板的连接强度T_1,1,1，T_1,1,1即是角度α₁、β₁、高度h₁的连接强度，T_i,j,k表示角度α_i、β_j、高度h_k时的连接强度；步骤五：保持角度α₁、β₁不变，依次选择预埋件高度h₂、...、h_k进行拉伸强度试验，获得强度T_1,1,2、...、T_1,1,k；T_1,1,k表示角度α₁、β₁、高度h_k时的连接强度；步骤六：以h为自变量，T为因变量进行拟合，得到T＝φ_1,1(h)的函数关系；φ_1,1(h)即是角度α₁、β₁时、不同高度h(h₁、...、h_k)的连接强度T(T_1,1,1...T_1,1,k)关于h的拟合函数；φ_i,j(h)表示角度α_i、β_j时，不同高度h(h₁、...、h_k)的连接强度T(T_i,j,1...T_i,j,k)关于h的拟合函数；步骤七：选择不同的角度β₂β₃...β_j，重复步骤二到步骤六，获得在α¹、不同β(β₂β₃...β_j)角度下关于h的强度拟合函数T＝φ_1,2(h)、T＝φ_1,3(h)…T＝φ_1,j(h)；步骤八：选择不同角度α₂α₃...α_i，重复步骤一到步骤七，获得不同α、β关于h的强度拟合函数，如下:α₂、不同β(β₁β₂β₃...β_j)角度下关于h的强度拟合函数T＝φ_2,1(h)、T＝φ_2,2(h)…T＝φ_2,j(h)；α₃、不同β(β₁β₂β₃...β_j)角度下关于h的强度拟合函数T＝φ_3,1(h)、T＝φ_3,2(h)…T＝φ_3,j(h)；…α_i、不同β(β₁β₂β₃...β_j)角度下关于h的强度拟合函数T＝φ_i,1(h)、T＝φ_i,2(h)…T＝φ_i,j(h)；注：φ_i,j(h)表示角度α_i、β_j时，不同高度h(h₁、...、h_k)的连接强度T(T_i,j,1...T_i,j,k)关于h的拟合函数；步骤九：如要得到任意α_x(α₁≤α_x≤α_i)、β_y(β₁≤β_y≤β_j)、h_z(h₁≤h_z≤h_k)的连接强度，将h_z代入步骤七和步骤八中所有拟合函数φ_i,j(h)中，得到φ_i,j(h_z)，注：φ_i,j(h_z)表示角度α_i、β_j，高度h_z时的连接强度；步骤十：根据步骤九的数据：φ_1,1(h_z)，φ_1,2(h_z)，φ_1,3(h_z)…φ_1,j(h_z)，进行插值，即可得到角度α₁、β_y，高度h_z时的连接强度φ_1,y(h_z)；步骤十一：按照步骤十的方法，继续对步骤九中的数据进行插值：对φ_2,1(h_z)，φ_2,2(h_z)，φ_2,3(h_z)…φ_2,j(h_z)，进行插值，即可得到角度α₂、β_y，高度h_z时的连接强度φ_2,y(h_z)；对φ_3,1(h_z)，φ_3,2(h_z)，φ_3,3(h_z)…φ_3,j(h_z)，进行插值，即可得到角度α₃、β_y，高度h_z时的连接强度φ_3,y(h_z)；…对φ_i,1(h_z)，φ_i,2(h_z)，φ_i,3(h_z)…φ_i,j(h_z)，进行插值，即可得到角度α_i、β_y，高度h_z时的连接强度φ_i,y(h_z)；步骤十二：对步骤十、十一的数据φ_1,y(h_z)，φ_2,y(h_z)，φ_3,j(h_z)…φ_i,y(h_z)进行插值，即可得到在任意α_x(α₁≤α_x≤α_i)、β_y(β₁≤β_y≤β_j)、h_z(h₁≤h_z≤h_k)的连接强度φ_x,y(h_z)。