(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210696424.0 (22)申请日 2022.06.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114781195 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 中国电子科技 集团公司信息科 学 研究院 地址 100086 北京市石景山区实兴大街金 府路30号院4号楼 (72)发明人 闫林统　叶雨农　赵天宇　李嵬　 汪志强　戴扬　高香珍　 (74)专利代理 机构 北京中知法苑知识产权代理 有限公司 1 1226 专利代理师 李明　赵吉阳(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 113408102 A,2021.09.17 CN 113158508 A,2021.07.23 CN 113722819 A,2021.1 1.30 US 2021118530 A1,2021.04.2 2 汪可华等.材料应力-应变的球形纳米 压入 法研究进 展. 《材料导报》 .2019,(第09期), 孟国杰等.球坐标系中图形 单元应变与旋转 张量及其 误差解算. 《地震学报》 .20 08,(第01 期), 审查员 姚子琪 (54)发明名称 胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系 的确定方法 (57)摘要 本公开涉及胶接层状球结构设计技术领域， 提供了一种胶接层状球结构的应力与胶接层关 联关系的确定方法， 包括： 基于预先设定的胶接 层状球结构 的材料、 厚度以及外表面应力， 建立 胶接层状球结构模型； 根据弹性力学基本方程和 预设的边界条件， 确定胶接层状球结构模型在外 表面应力下的应力解， 应力解中含有级数； 根据 级数的不同取值验证应力解的收敛性， 并将收敛 时的级数确定为目标级数； 根据确定出的目标级 数对应的目标应力解， 分别计算得到不同材料、 厚度的胶接层状球结构模型对应的应力曲线； 基 于各应力曲线， 建立胶接层状球结构模型的应力 与胶接层材料及厚度的关系表。 本公开为工程实 际情况中根据应力要求选择胶接层材料和厚度 提供了有效指导。 权利要求书5页 说明书20页 附图7页 CN 114781195 B 2022.09.13 CN 114781195 B 1.一种胶接层状球结构的应力与胶接层关联关系的确定方法， 其特征在于， 所述方法 包括： 基于预先设定的胶接层状球结构的材料、 厚度以及外表面应力， 建立胶接层状球结构 模型； 根据弹性力学基本方程和预设的边界条件， 确定所述胶接层状球结构模型在所述外表 面应力下的应力解， 所述应力解中含有 级数； 根据所述级数的不同取值验证所述应力解的收敛性， 并将收敛时的级数确定为目标级 数； 根据确定出的目标级数对应的目标应力解， 分别计算得到不同材料、 厚度的胶接层状 球结构模型对应的应力曲线； 基于各所述应力曲线， 建立所述胶接层状球结构模型的应力与胶接层材料、 胶接层厚 度的关系表； 所述外表面应力表示 为径向对称的均布点载荷； 所述根据确定出的目标级数对应的目标应力解， 分别计算得到不同材料、 厚度的胶接 层状球结构模型对应的应力曲线， 包括： 分别在所述胶接层状球结构模型中胶接层连接的 内层和外层材料相同、 材料不同的情况下， 保持所述胶接层厚度不变， 改变所述胶接层的杨 氏模量， 得到所述胶接层状 球结构模型对应的应力曲线； 或者， 所述根据确定出的目标级数对应的目标应力解， 分别计算得到不同材料、 厚度的 胶接层状球结构模型对应的应力曲线， 包括： 分别在所述胶接层状球结构模型中胶接层连 接的内层和外层材料相同、 材料不同的情况下， 保持所述胶接层厚度不变， 改变所述胶接层 的泊松比， 得到所述胶接层状 球结构模型对应的应力曲线； 或者， 所述根据确定出的目标级数对应的目标应力解， 分别计算得到不同材料、 厚度的 胶接层状球结构模型对应的应力曲线， 包括： 分别在所述胶接层状球结构模型中胶接层连 接的内层和外层材料相同、 材料不同的情况下， 保持所述胶接层材料不变， 改变所述胶接层 厚度， 得到所述胶接层状 球结构模型对应的应力曲线。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述弹性力学基本方程包括物理方程、 平 衡方程和几何方程； 其中， 所述物理方程用于表示应力与应 变之间的关系， 并表示 为下式 （1） ： （1） 其中，i表示胶接层状球结构模型中材料的编号， i=I表示内层材料， i=II表示外层材 料，i=g表示胶接层材料， λi和Gi均表示材料i的拉密常数且 由材料i本身的物理属性确定， 表示材料i在球坐 标系中r方向的正应力， 表示材料i在球 坐标系中θ方向的正应力，权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114781195 B 2表示材料i在球坐标系中 方向的正应力， 表示材料i在球坐标系中 r方向的正应 变， 表示材料i在球坐标系中 θ方向的正应变， 表示材料i在球坐标系中 方向的正 应变， 表示材料i在球坐标系中法方向为 θ方向、 指向为 方向的剪应力， 表示材料 i在球坐标系中法方向为 r方向、 指向为 θ方向的剪应力， 表示材料i在球坐标系中法方 向为r方向、 指向为 方向的剪应力， 表示材料i在球坐标系中法方向为 θ方向、 指向为 方向的剪应变， 表示材料i在球坐标系中法方向为 r方向、 指向为 θ方向的剪应变， 表示材料i在球坐标系中法方向为 r方向、 指向为 方向的剪应变， 所述球坐标系以所 述胶接层状球结构模型的球心为原 点建立， 所述胶接层状球结构模型由内到外依次包括空 心球、 内层、 胶接层、 外层； 所述平衡方程表示 为下式 （2） ： （2） 其中，r、 θ、 分别表示球坐标系中 r方向、θ方向、 方向的坐标分量； 所述几何方程用于表示应 变与位移之间的关系， 并表示 为下式 （3） ： （3） 其中， 分别表示材料i在球坐标系中 r方向、θ方向、 方向的位移分 量。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述边界条件包括外层的边界条件、 内层 的边界条件、 内层与胶接层接触面的边界条件、 外层与胶接层接触面的边界条件； 其中， 所述外层的边界条件表示 为下式 （4） ：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114781195 B 3