随着复合材料等轻量化材料在车身上应用的日趋广泛,粘接技术以其应力分布均匀,质量轻,强度高等优势得到了越来越多的应用,但是由于对粘接接头力学性能认识的不充分,使得粘接剂在许多关键结构中的应用受到了限制。粘接接头作为粘接结构承载的薄弱环节,能否实现对其强度的准确认识是利用轻质材料实现车身轻量化的关键。目前,粘接接头的强度主要是通过粘接试件的实验获取。在粘接实验中,主要得到断裂载荷和断裂应力两个参数,其中,断裂载荷可通过粘接实验直接获取,而断裂应力通常是利用断裂载荷除以粘接面积得到的名义应力表示。但是,利用名义应力表示粘接试件的断裂应力,存在两个问题:一是名义应力的计算需要满足粘接面上均匀承载的前提,而在实际的粘接试件中,由于粘接剂与基材之间相对刚度的差异,导致胶层上应力分布存在不均匀的现象,进而使得名义应力不能真实的反映粘接试件的实际断裂应力;二是通过粘接实验只能获得试件沿加载方向的一个应力,而在实际的胶层中存在正、剪共六个应力分量,名义应力代表的这一个应力分量可能不是引起粘接试件断裂失效的主要原因。因此,不能简单的利用名义应力描述粘接试件的断裂应力。本文主要针对现有粘接实验方法中存在的问题,选取Sikaflex-265/铝合金对接试件为主要研究对象,采用实验与仿真相结合的方法,对胶层的应力状态进行分析,旨在提高粘接实验方法的准确性,获得更加准确的断裂应力值。针对名义应力分布不均匀的问题,一方面对粘接试件的结构形式进行优化设计,通过改善胶层应力分布状态,提高了名义应力对粘接试件断裂应力表述的准确性。发现当胶层边界采取内凹的设计形式时,不仅可以提高各项应力分布的均匀性,同时也提高了各项应力的平均值;而当胶层边界采取外凸的设计方式时,可以减少胶层内部的应力分量,使得应力成分更加单纯;另一方面采用仿真应力的面积加权平均值取代名义应力表示粘接试件的断裂应力,消除了胶层应力分布不均导致名义应力不能准确计算粘接试件断裂应力的问题,进一步提高了粘接实验方法的准确性,同时运用面积加权的计算方法也可以有效的消除网格尺寸划分不同造成的结果误差。针对胶层内部应力成分不单一的问题,考虑引入等效应力计算粘接试件的断裂应力,对粘接实验方法进行改进,并针对胶层厚度对粘接试件断裂应力的影响进行研究。不仅解决了现有实验方法在复杂应力状态下,不能真实反映粘接试件断裂应力的问题,同时证实了由于对粘接试件断裂应力计算方法运用的不合理,导致传统上一直认为粘接试件的断裂应力会随着粘接厚度的增加而降低的理论是不准确的。利用本文改进的实验方法可以发现,在粘接实验中,虽然不同厚度的粘接试件得到的断裂载荷不同,但是粘接厚度并没有引起粘接试件断裂应力的变化。粘接厚度只是改变了胶层内部应力的分布状态,使得粘接厚度大的试件在多个应力分量的共同作用下,其等效应力更接近于粘接试件的断裂极限,因此更容易发生破坏。此外,通过将等效应力通过子程序嵌入到ABAQUS软件中进行计算,发现对于不同厚度的粘接试件,仿真分析得到的失效载荷与实验得到的断裂载荷平均误差在10%以内,且仿真得到的单元失效位置与实验现象吻合度较高,验证了本文提出的粘接接头强度实验断裂应力计算方法改进的合理性。