基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的內(nèi)聚力模型參數(shù)反演識別.pdf

1、膠接技術(shù)與其他傳統(tǒng)連接方式相比，以其能夠得到平滑的結(jié)構(gòu)表面，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的均勻傳遞，完成相同或不同材料之間的連接等等一系列優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛地應(yīng)用于航空航天、機(jī)械、汽車及電子等領(lǐng)域。但隨之而來的脫膠破壞、界面開裂以及分層成為含界面材料最終失效的主要損傷類型之一，因此，在工程應(yīng)用中對粘接結(jié)構(gòu)的界面力學(xué)性能的評估顯得尤為重要。在理論方面提出了諸多用來描述界面力學(xué)性能的理論模型，其中就包括已被廣泛應(yīng)用于各種粘接界面開裂、韌性開裂及復(fù)合材料界面脫層等領(lǐng)

2、域中的內(nèi)聚力模型。內(nèi)聚力模型參數(shù)的獲取是模型成功應(yīng)用于各工程領(lǐng)域的前提，因此，如何獲取粘接界面參數(shù)，是一個值得對其進(jìn)行深入探討的問題。
　　針對上述問題，本文基于粘接結(jié)構(gòu)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了能夠反映材料特性的理論模型與有限元模擬相結(jié)合，引入反演分析方法來對表征粘接界面力學(xué)性能的界面參數(shù)進(jìn)行反演識別。本文的主要工作包含以下幾個方面：
　　（1）設(shè)計了6061-6T鋁合金膠接雙懸臂梁（DCB）的單軸拉伸試驗(yàn)，獲得加載點(diǎn)的載荷-

3、位移曲線，在實(shí)驗(yàn)的同時采用非接觸全場應(yīng)變測量系統(tǒng)（Vic-3D）來記錄試樣變形的全過程，測量得到整個實(shí)驗(yàn)過程中裂紋尖端區(qū)域的位移場及應(yīng)變場。
　?。?）基于內(nèi)聚力模型的基本理論，通過ABAQUS用戶單元自定義子程序（UEL），編寫了內(nèi)聚力模型的子程序來對界面的損傷和失效進(jìn)行了模擬分析。通過建立嵌入內(nèi)聚力單元的有限元模型，模擬與實(shí)驗(yàn)相同工況下DCB界面的損傷斷裂過程。
　?。?）提出了一種基于Nelder-Mead（N-M）優(yōu)