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申请/专利权人：青岛鹏锐机械有限公司

摘要：本发明涉及紧固件连接结构处理技术领域，涉及到一种紧固件连接结构中强度参数确定方法，通过从目标类型复合材料螺栓紧固件任取若干份样品，记为各紧固件样品，并设定各工作环境，进而对各紧固件样品进行工作环境模拟，由此测试得出各紧固件样品对应各工作环境的拉伸破坏载荷，进一步计算各紧固件样品对应各工作环境的特征尺寸参数，最终确定目标类型复合材料螺栓紧固件对应各工作环境的剪切强度参数，可以提升结构设计的科学性和合理性，还能在提高经济效益的同时，确保人们的生命财产安全，同时在保证结构安全的同时，也实现成本效益的最大化，是提高结构设计质量、优化生产制造过程、确保结构安全运行的重要前提和保证。

主权项：1.一种紧固件连接结构中强度参数确定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、紧固件样本挑选：从目标类型复合材料螺栓紧固件任取若干份样品，记为各紧固件样品；S2、工作环境模拟：用于设定各工作环境，进而对各紧固件样品进行工作环境模拟，由此测试得出各紧固件样品对应各工作环境的拉伸破坏载荷；所述S2中设定各工作环境，具体各工作环境分别为低温干燥环境、室温平衡环境和高温吸湿环境；所述测试得出各紧固件样品对应各工作环境的拉伸破坏载荷，具体测试得出各紧固件样品对应低温干燥环境的拉伸破坏载荷，具体测试过程如下：获取低温干燥环境的设定温度和设定湿度，将其分别标记为和；从云数据端中提取出低温干燥环境下各紧固件样品对应各测试低温的测试拉伸强度值，并将其进行成对联立，具体表示为，表示低温干燥环境下第j个测试低温对应的温度值，表示低温干燥环境下第v个紧固件样品对应第j个测试低温的测试拉伸强度值，j表示第j个测试低温的编号，j=1,2,...i,v表示各紧固件样品的编号，v=1,2,...w；并将低温干燥环境下各紧固件样品对应各测试低温的测试拉伸强度值导入温度线性模型中，T表示设定的常温温度，表示低温干燥环境下第v个紧固件样品的温度系数，表示设定常温温度下的参考强度，其中和具体获取过程如下：通过，表示低温干燥环境下第v个紧固件样品对应测试低温的测试拉伸强度值与温度线性模型差的平方和，进而分别对和求偏导数，并将其分别等于零，并联立两个方程，由此解得和的值；从云数据端中提取出低温干燥环境下各紧固件样品对应各测试低湿的测试拉伸强度值，并将其进行成对联立，具体表示为，表示低温干燥环境下第r个测试低湿的湿度值，表示低温干燥环境下第v个紧固件样品对应第r个测试低湿的测试拉伸强度值，r表示第r个测试低湿的编号，r=1,2...q；将低温干燥环境下各紧固件样品对应各测试低湿的测试拉伸强度值导入湿度线性模型，RH表示相对湿度基准值，表示低温干燥环境下第v个紧固件样品的湿度系数，表示相对湿度基准值下的参考强度，并依据和的求解方式同理解出和；进而分别通过和，分别求得低温干燥环境下第v个紧固件样品的温度调整因子和湿度调整因子；进一步通过，计算得出各紧固件样品对应低温干燥环境的拉伸破坏载荷，其中，表示云数据端中存储的第v个紧固件样品的横截面积，表示预定义的表示第v个紧固件样品在设定常温温度和相对湿度基准值共同作用下的参考拉伸强度值，表示调整因子，具体计算过程为： ；所述测试得出各紧固件样品对应各工作环境的拉伸破坏载荷，具体测试得出各紧固件样品对应室温平衡环境的拉伸破坏载荷，具体测试过程如下：获取室温平衡环境的设定温度和设定湿度，将其分别标记为和；通过万能材料测试机对室温平衡环境中各紧固件样品以恒定的变形速率进行施加压力载荷，在载荷逐步增加的过程中万能材料测试机同步记录室温平衡环境中各紧固件样品的应力-应变数据，直至室温平衡环境中各紧固件样品发生断裂，进而从万能材料测试机中读取室温平衡环境中各紧固件样品的最大应力值；将室温平衡环境中各紧固件样品的最大应力值作为分式的分子，将各紧固件样品的横截面积作为分式的分母，计算得出室温平衡环境中各紧固件样品的抗拉强度；并将室温平衡环境中各紧固件样品的抗拉强度与各紧固件样品的横截面积进行乘积计算，将计算结果作为各紧固件样品对应室温平衡环境的拉伸破坏载荷；所述测试得出各紧固件样品对应各工作环境的拉伸破坏载荷，具体测试得出各紧固件样品对应高温吸湿环境的拉伸破坏载荷，具体测试过程如下：获取高温吸湿环境的设定温度和设定湿度，将其分别标记为和；从云数据端中提取出高温吸湿环境下各紧固件样品对应各测试高温的测试拉伸强度值，并将其进行成对联立，具体表示为，表示高温吸湿环境下第p个测试高温对应的温度值，表示高温吸湿环境下第v个紧固件样品对应第p个测试高温的测试拉伸强度值，p表示第p个测试高温的编号，p=1,2,...b；将高温吸湿环境下各紧固件样品对应各测试高温的测试拉伸强度值进行数据归一化处理，利用线性回归方程，计算得出各紧固件样品对应高温吸湿环境单位温度的拉伸强度衰减速率，b表示测试高温总数目；从云数据端中提取出高温吸湿环境下各紧固件样品对应各测试高湿的测试拉伸强度值，依据各紧固件样品对应高温吸湿环境单位温度的拉伸强度衰减速率的计算方式同理分析得出各紧固件样品对应高温吸湿环境单位湿度的拉伸强度衰减速率；并将高温吸湿环境下各紧固件样品对应各测试高温的测试拉伸强度值进行比对，从中筛选出最小的测试高温对应的温度值，将其与高温吸湿环境的设定温度进行作差计算，得出高温吸湿环境下的温度差值T'，依据其的分析方式同理分析得出高温吸湿环境下的湿度差值H'；进一步计算得出各紧固件样品对应高温吸湿环境的拉伸破坏载荷，其中，表示室温平衡环境中第v个紧固件样品的抗拉强度；S3、特征尺寸计算：计算各紧固件样品对应各工作环境的特征尺寸参数；所述步骤S3中特征尺寸参数表示为剪切力；所述计算各紧固件样品对应各工作环境的特征尺寸参数，具体计算过程如下：从云数据端中获取目标类型复合材料螺栓紧固件的公称直径D和螺距R，通过D1=D-exp*R，得到目标类型复合材料螺栓紧固件对应螺纹的基本有效直径D1，其中，exp为设定计算常数；进一步得到目标类型复合材料螺栓紧固件的剪切面积，并将目标类型复合材料螺栓紧固件的剪切面积作为各紧固件样品的剪切面积；进一步计算得出各紧固件样品对应各工作环境的剪切力，n表示各工作环境的编号，n=n1、n2和n3，n1、n2和n3分别表示低温干燥环境、室温平衡环境和高温吸湿环境，m表示预定义的目标类型复合材料螺栓紧固件的比例常数，表示第v个紧固件样品对应第n个工作环境的拉伸破坏载荷，具体取值为，表示第v个紧固件样品对应室温平衡环境的拉伸破坏载荷；S4、剪切强度参数确定：确定目标类型复合材料螺栓紧固件对应各工作环境的剪切强度参数；所述确定目标类型复合材料螺栓紧固件对应各工作环境的剪切强度参数，具体确定过程为：获取各紧固件样品对应各工作环境的拉伸破坏载荷，依据分析公式，分析得出各紧固件样品对应各工作环境的第一剪切强度参数；从云数据端中提取目标类型复合材料螺栓紧固件对应参考温度下承受的参考最大剪切力，将其作为分式的分子，将目标类型复合材料螺栓紧固件对应参考温度作为分式的分母，计算得出目标类型复合材料螺栓紧固件对应参考温度的剪切强度；并获取各工作环境中的设定温度，将其与云数据端中存储的各温度区间对应的剪切强度衰减率进行比对，由此得到各工作环境中的剪切强度衰减率；进而将目标类型复合材料螺栓紧固件对应参考温度的剪切强度与各工作环境中的剪切强度衰减率进行相乘，得到目标类型复合材料螺栓紧固件对应各工作环境的剪切强度；计算各紧固件样品对应各工作环境的第二剪切强度参数；确定目标类型复合材料螺栓紧固件对应各工作环境的剪切强度参数：，w表示紧固件样品总数目。

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