一种胶接界面强度的计算方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及界面强度控制领域，更具体的说，涉及一种胶接界面强度的计算方法、装置及电子设备。

背景技术：

汽车轻量化推动了汽车车身材料从单一材料发展到多种材料，由此带来了异种材料之间的连接需求。胶接在异种材料的连接方面具有突出的优势，如胶黏剂成分可灵活设置、生产工艺易实施、连续型连接环节应力集中、疲劳性能好等优势。

异种材料胶接后，需要测量胶接界面强度。现有技术中，测量胶接界面强度的方法是人工准备好胶黏剂和被粘物，然后对被粘物进行表面处理，并实施粘接得到粘接件，然后准备夹具等设备，对粘接件进行力学性能测试以及对测试接果进行分析，得到胶接界面性能参数。

但是上述测量胶接界面强度的过程需要人工参与，会浪费大量的人力。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种胶接界面强度的计算方法、装置及电子设备，以解决现有技术中测量胶接界面强度的过程需要人工参与，浪费大量人力的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种胶接界面强度的计算方法，包括：

对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分；其中，所述关键成分中包括至少一种单体和至少一种固化剂；

得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂；

根据全部所述模拟单体、全部所述模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面；

计算所述固化后的模拟粘接界面的性能参数；

根据所述性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

优选地，根据全部所述模拟单体、全部所述模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面，包括：

根据预设比例以及预设反应配对关系，设置每种所述模拟单体和每个所述模拟固化剂的数量；

将全部所述模拟单体和全部所述模拟固化剂混合在一起形成分散体系；

将所述分散体系与组成被粘物的模拟分子或模拟原子进行合并，得到模拟粘接界面；

在预设的模拟温度和模拟压强的条件下，释放所述模拟粘接界面的应力，得到动态平衡后的模拟粘接界面；

对所述动态平衡后的模拟粘接界面执行固化操作，得到固化后的模拟粘接界面。

优选地，所述性能参数包括：

拉伸模量、剪切模量、拉伸极限强度、剪切极限强度、拉伸破坏吸能和剪切破坏吸能；

相应的，计算所述固化后的模拟粘接界面的性能参数，包括：

对所述固化后的模拟粘接界面进行变形拉伸计算，得到所述拉伸模量；

对所述固化后的模拟粘接界面进行变形剪切计算，得到所述剪切模量；

对所述固化后的模拟粘接界面进行拉伸破坏计算，得到所述拉伸极限强度和所述拉伸破坏吸能；

对所述固化后的模拟粘接界面进行剪切破坏计算，得到所述剪切极限强度和所述剪切破坏吸能。

优选地，根据所述性能参数，计算得到胶接界面性能参数，包括：

根据所述性能参数，计算得到与所述性能参数相对应的宏观性能参数；其中，所述宏观性能参数包括宏观拉伸模量、宏观剪切模量、宏观拉伸极限强度、宏观剪切极限强度、宏观拉伸破坏吸能和宏观剪切破坏吸能；

根据所述宏观性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

优选地，根据所述性能参数，计算得到与所述性能参数相对应的宏观性能参数，包括：

将所述拉伸模量乘以弹性多尺度常数，得到所述宏观拉伸模量；

将所述剪切模量乘以所述弹性多尺度常数，得到所述宏观剪切模量；

将所述拉伸极限强度乘以强度多尺度常数，得到所述宏观拉伸极限强度；

将所述剪切极限强度乘以所述强度多尺度常数，得到所述宏观剪切极限强度；

将所述拉伸破坏吸能作为所述宏观拉伸破坏吸能；

将所述剪切破坏吸能作为所述宏观剪切破坏吸能。

优选地，根据所述宏观性能参数，计算得到胶接界面性能参数，包括：

根据所述宏观性能参数，采用有限元仿真计算方法，计算得到所述胶接界面性能参数。

一种胶接界面强度的计算装置，包括：

筛选模块，用于对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分；其中，所述关键成分中包括至少一种单体和至少一种固化剂；

模拟模块，用于得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂；

处理模块，用于根据全部所述模拟单体、全部所述模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面；

第一计算模块，用于计算所述固化后的模拟粘接界面的性能参数；

第二计算模块，用于根据所述性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

优选地，所述处理模块包括：

设置子模块，用于根据预设比例以及预设反应配对关系，设置每种所述模拟单体和每种所述模拟固化剂的数量；

混合子模块，用于将全部所述模拟单体和全部所述模拟固化剂混合在一起形成分散体系；

合并子模块，用于将所述分散体系与组成被粘物的模拟分子或模拟原子进行合并，得到模拟粘接界面；

应力释放子模块，用于在预设的模拟温度和模拟压强的条件下，释放所述模拟粘接界面的应力，得到动态平衡后的模拟粘接界面；

固化子模块，用于对所述动态平衡后的模拟粘接界面执行固化操作，得到固化后的模拟粘接界面。

优选地，所述性能参数包括：

拉伸模量、剪切模量、拉伸极限强度、剪切极限强度、拉伸破坏吸能和剪切破坏吸能；

相应的，所述第一计算模块用于计算所述固化后的模拟粘接界面的性能参数时，具体用于：

对所述固化后的模拟粘接界面进行变形拉伸计算，得到所述拉伸模量；

对所述固化后的模拟粘接界面进行变形剪切计算，得到所述剪切模量；

对所述固化后的模拟粘接界面进行拉伸破坏计算，得到所述拉伸极限强度和所述拉伸破坏吸能；

对所述固化后的模拟粘接界面进行剪切破坏计算，得到所述剪切极限强度和所述剪切破坏吸能。

一种电子设备，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分；其中，所述关键成分中包括至少一种单体和至少一种固化剂；

得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂；

根据全部所述模拟单体、全部所述模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面；

计算所述固化后的模拟粘接界面的性能参数；

根据所述性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种胶接界面强度的计算方法、装置及电子设备，本发明中，通过对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分，得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂，根据全部所述模拟单体、全部所述模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面，计算所述固化后的模拟粘接界面的性能参数，根据所述性能参数，计算得到胶接界面性能参数的方式能够自动计算出胶接界面强度，不需要人工参与，减少人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种胶接界面强度的计算方法的方法流程图；

图2为本发明提供的另一种胶接界面强度的计算方法的方法流程图；

图3为本发明提供的一种胶接界面强度的计算装置的结构示意图；

图4为本发明提供的处理模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种胶接界面强度的计算方法，参照图1，包括：

s11、对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分；

其中，关键成分中包括至少一种单体和至少一种固化剂。单体是指能与同种或他种分子聚合的小分子的统称，固化剂是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。

需要说明的是，限定至少包含1种单体和1种固化剂，目的是两者可以构建固化网络，形成胶黏剂分子模型的主体结构。

s12、得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂；

具体的，在计算机上绘制出表示每种单体的模拟单体以及每种固化剂的模拟固化剂。

s13、根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面；

其中，在根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面的过程中，需要不断计算交联密度，当交联密度达到指定数值时，此时就得到了固化后的模拟粘接界面。其中，指定数值是技术人员根据具体使用场景进行设定的。

s14、计算固化后的模拟粘接界面的性能参数；

可选的，性能参数包括：

拉伸模量、剪切模量、拉伸极限强度、剪切极限强度、拉伸破坏吸能和剪切破坏吸能。

则步骤s14具体包括：

对固化后的模拟粘接界面进行变形拉伸计算，得到拉伸模量；

对固化后的模拟粘接界面进行变形剪切计算，得到剪切模量；

对固化后的模拟粘接界面进行拉伸破坏计算，得到拉伸极限强度和拉伸破坏吸能；

对固化后的模拟粘接界面进行剪切破坏计算，得到剪切极限强度和剪切破坏吸能。

s15、根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

本实施例中，通过对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分，得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂，根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面，计算固化后的模拟粘接界面的性能参数，根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数的方式能够自动计算出胶接界面强度，不需要人工参与，减少人力成本。

可选的，在上述实施例的基础上，参照图2，步骤s13包括：

s21、根据预设比例以及预设反应配对关系，设置每种模拟单体和每种模拟固化剂的数量；

其中，预设比例是指固化化学反应中所指定的对应的比例，例如可以设置一个模拟单体分子对应两个模拟固化剂分子。

在数据库中存储有预设反应配对关系，即模拟单体与模拟固化剂反应的对应关系，具体为哪种模拟单体与哪种模拟固化剂反应。需要说明的是，模拟单体与最易于与该模拟单体反应的模拟固化剂进行反应。

s22、将全部模拟单体和全部模拟固化剂混合在一起形成分散体系；

具体的，将全部模拟单体和全部模拟固化剂放置于同一空间即可。

s23、将分散体系与组成被粘物的模拟分子或模拟原子进行合并，得到模拟粘接界面；

s24、在预设的模拟温度和模拟压强的条件下，释放模拟粘接界面的应力，得到动态平衡后的模拟粘接界面；

其中，模拟粘接界面中之所以有应力，是因为上一步的“随机混合”，可能导致部分分子距离太近，能量过高，形成应力。通过“应力释放”，可以使分子调整到能量最低、最合理的构型，即本实施例中的动态平衡后的模拟粘接界面。

s25、对动态平衡后的模拟粘接界面执行固化操作，得到固化后的模拟粘接界面。

具体的，按照固化化学反应增加化学键，模拟胶黏剂的固化。其中，增加化学键的过程是通过预先编程实现的。

本实施例中，首先得到模拟粘接界面，进而能够对模拟粘接界面进行操作，得到固化后的模拟粘接界面，提供了一种得到固化后的模拟粘接界面的方法。

可选的，在上述计算固化后的模拟粘接界面的性能参数的实施例的基础上，步骤s15包括：

1)根据性能参数，计算得到与性能参数相对应的宏观性能参数；

其中，宏观性能参数包括宏观拉伸模量、宏观剪切模量、宏观拉伸极限强度、宏观剪切极限强度、宏观拉伸破坏吸能和宏观剪切破坏吸能。

可选的，本步骤可以包括:

将拉伸模量乘以弹性多尺度常数，得到宏观拉伸模量；

将剪切模量乘以弹性多尺度常数，得到宏观剪切模量；

将拉伸极限强度乘以强度多尺度常数，得到宏观拉伸极限强度；

将剪切极限强度乘以强度多尺度常数，得到宏观剪切极限强度；

将拉伸破坏吸能作为宏观拉伸破坏吸能；

将剪切破坏吸能作为宏观剪切破坏吸能。

需要说明的是，弹性多尺度常数为1-3中的一个常数，强度多尺度常数为0.1-0.3中的一个常数。

2)根据宏观性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

可选的，本步骤可以包括：

根据宏观性能参数，采用有限元仿真计算方法，计算得到胶接界面性能参数。

具体的，经过上述步骤得到的宏观性能参数，将宏观性能参数带入到有限元仿真模型中，即可以计算得到胶接界面性能参数。其中，有限元仿真模型是预先建立的。

本实施例中，通过计算得到宏观性能参数，进而能够采用有限元仿真计算方法，计算得到胶接界面性能参数。

可选的，本发明的另一实施例中提供了一种胶接界面强度的计算装置，参照图3，包括：

筛选模块101，用于对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分；其中，关键成分中包括至少一种单体和至少一种固化剂；

模拟模块102，用于得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂；

处理模块103，用于根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面；

第一计算模块104，用于计算固化后的模拟粘接界面的性能参数；

第二计算模块105，用于根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

进一步，性能参数包括：

拉伸模量、剪切模量、拉伸极限强度、剪切极限强度、拉伸破坏吸能和剪切破坏吸能；

相应的，第一计算模块用于计算固化后的模拟粘接界面的性能参数时，具体用于：

对固化后的模拟粘接界面进行变形拉伸计算，得到拉伸模量；

对固化后的模拟粘接界面进行变形剪切计算，得到剪切模量；

对固化后的模拟粘接界面进行拉伸破坏计算，得到拉伸极限强度和拉伸破坏吸能；

对固化后的模拟粘接界面进行剪切破坏计算，得到剪切极限强度和剪切破坏吸能。

本实施例中，通过对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分，得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂，根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面，计算固化后的模拟粘接界面的性能参数，根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数的方式能够自动计算出胶接界面强度，不需要人工参与，减少人力成本。

需要说明的是，本实施例中的各个模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选的，在上述实施例的基础上，参照图4，处理模块103包括：

设置子模块1031，用于根据预设比例以及预设反应配对关系，设置每种模拟单体和每种模拟固化剂的数量；

混合子模块1032，用于将全部模拟单体和全部模拟固化剂混合在一起形成分散体系；

合并子模块1033，用于将分散体系与组成被粘物的模拟分子或模拟原子进行合并，得到模拟粘接界面；

应力释放子模块1034，用于在预设的模拟温度和模拟压强的条件下，释放模拟粘接界面的应力，得到动态平衡后的模拟粘接界面；

固化子模块1035，用于对动态平衡后的模拟粘接界面执行固化操作，得到固化后的模拟粘接界面。

本实施例中，首先得到模拟粘接界面，进而能够对模拟粘接界面进行操作，得到固化后的模拟粘接界面，提供了一种得到固化后的模拟粘接界面的方法。

需要说明的是，本实施例中的各个子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选的，在上述计算固化后的模拟粘接界面的性能参数的实施例的基础上，第二计算模块用于根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数时，具体用于：

根据性能参数，计算得到与性能参数相对应的宏观性能参数；其中，宏观性能参数包括宏观拉伸模量、宏观剪切模量、宏观拉伸极限强度、宏观剪切极限强度、宏观拉伸破坏吸能和宏观剪切破坏吸能；

根据宏观性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

进一步，第二计算模块用于根据宏观性能参数，计算得到胶接界面性能参数时，具体用于：

根据宏观性能参数，采用有限元仿真计算方法，计算得到胶接界面性能参数。

本实施例中，通过计算得到宏观性能参数，进而能够采用有限元仿真计算方法，计算得到胶接界面性能参数。

需要说明的是，本实施例中的各个模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选的，本发明的另一实施例中提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；

其中，存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，程序用于：

对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分；其中，关键成分中包括至少一种单体和至少一种固化剂；

得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂；

根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面；

计算固化后的模拟粘接界面的性能参数；

根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数。

本实施例中，通过对胶黏剂的成分进行筛选，得到包含有能够提供氢键的官能团的关键成分，得到与每种单体对应的模拟单体，以及得到与每种固化剂对应的模拟固化剂，根据全部模拟单体、全部模拟固化剂以及组成被粘物的模拟分子或模拟原子，得到固化后的模拟粘接界面，计算固化后的模拟粘接界面的性能参数，根据性能参数，计算得到胶接界面性能参数的方式能够自动计算出胶接界面强度，不需要人工参与，减少人力成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。