轨道车辆装备制造业作为我国国民经济的一项非常重要的产业,近年来取得了快速的进步与发展。中国标准高速动车组的设计与制造更是我国轨道车辆装备制造业的一个重要里程碑,并成为中国高端装备制造业的“新名片”。在轨道车辆车体结构的设计过程中,出于对结构轻量化、防火、密封、隔音隔热、减震等方面的考虑,许多新型材料如铝合金、碳纤维、玻璃钢、蜂窝材料、泡沫材料等在轨道车辆上得到了越来越广泛的应用。新材料的广泛应用给轨道车辆结构设计提供便利的同时,也带来了一些研究课题,新材料连接技术就是其中非常重要的一项。对于部分新型材料,传统的材料连接方式,如焊接、铆接等不能实现有效、可靠的材料连接,或者即便能够完成材料连接,但所采用的操作手段与工艺方法较为复杂,接头区域应力较为集中,在工程应用中受到一定的限制。在此情况下,粘接技术由于具有良好的异种材料连接性能、密封性能、疲劳耐久性能并且能够减轻结构重量、均匀分配接头应力等优点越来越多的应用于现代轨道车辆的生产制造当中。尽管粘接技术具备以上优点,但是从目前国内外对粘接技术的相关研究情况来看,针对粘接技术在工程中的应用仍有一定的研究空间。其中,工程粘接结构强度校核尤其是复杂环境、复杂受力状态下的粘接结构强度校核需要进行深入的研究。在此背景下,本文结合校企合作项目《基于准静态对标的高速动车组侧窗粘接结构强度校核设计方法研究》,对高速动车组侧窗粘接结构的强度校核方法进行了初步的研究。首先,分析高速动车组侧窗粘接结构中胶层的结构特点及主要应力分量,设计相关粘接实验试件并测试胶粘剂强度条件曲线;然后,初步提出一种粘接接头强度校核方法,并通过粘接结构实验测试验证该校核方法的有效性;接着,研究温度对不同类型粘接试件接头强度的影响规律,初步建立胶粘剂三维破坏强度曲面,揭示胶粘剂破坏强度与环境温度、胶层应力状态之间的影响关系;最后,测试胶粘剂在复杂环境条件下的剩余强度条件曲线,并据此完成高速动车组侧窗粘接结构的强度校核。根据上述研究路线,本文主要完成了以下几方面内容:第一、分析粘接结构胶层应力状态、测试胶粘剂强度条件。对高速动车组侧窗粘接结构中胶层的结构特点、受力状态进行初步分析与简化处理,提取出胶层的主要应力分量:粘接面法向正应力与切向剪应力,并定义两者之比为正剪应力比,简称正剪比。对圆形、方形两种结构类型的粘接试件进行仿真分析,选定方形试件作为本文胶粘剂实验试件的基本形式;设计并制作了七组不同正剪比的粘接实验试件以及相应的粘接、测试工装夹具;通过准静态拉伸破坏试验测得七组实验试件的破坏强度,并拟合出胶粘剂的强度条件曲线,作为后续强度校核方法的基础。第二、提出基于粘接面法向正应力与切向剪应力的粘接结构强度校核方法。以胶粘剂强度条件曲线为基础,具体阐述粘接结构强度校核方法的流程,并对该操作流程以及强度校核结果的可视化进行编程处理,实现该校核方法工程应用的可行性。以高速动车组侧窗粘接结构模型为例,对该强度校核方法进行操作演示。完成了对多段折线式的胶粘剂强度条件的曲线拟合处理,并用简单的函数表达式进行表示,实现强度校核方法的优化处理。在高速动车组侧窗粘接结构中截取一段粘接结构作为验证模型,通过强度校核与实验测试两种研究方法的数据对比,验证该强度校核方法的有效性。第三、研究环境温度对粘接结构接头强度的影响规律。在胶粘剂工作温度范围内选择七个温度测点,分别测试对接、单搭接试件的破坏强度,总结出环境温度对粘接试件拉伸、剪切强度的影响关系。对粘接试件接头强度与温度之间的关系曲线进行拟合处理,用简单的函数表达式进行表示。对实验测试所需的温度测点进行优化处理,减少实验测试所需的温度测点数目,提高实验测试效率。测试温度对拉剪共同作用下的粘接试件接头强度的影响规律,初步建立了胶粘剂三维破坏强度曲面,揭示胶粘剂破坏强度与环境温度、粘接胶层应力状态之间的影响关系。第四、研究复杂环境条件下高速动车组侧窗粘接结构的强度校核方法。对高速动车组的实际运行环境条件进行初步分析,制定高低温湿热循环的粘接结构耐候性实验处理方案。对七组不同正剪比的粘接试件进行60周期的高低温湿热循环处理,并根据前文的研究结论在高温环境下测试该粘接试件的破坏强度,得到经历高低温湿热循环处理后的胶粘剂剩余强度条件曲线。根据该强度条件曲线对高速动车组侧窗粘接结构进行强度校核,为了完成该项研究,提出一种整体模型与局部细化模型相结合的有限元分析方法,顺利实现高速动车组侧窗粘接结构的强度校核。根据高速动车组实车运行后侧窗粘接结构的安全状况,验证了该强度校核方法的可靠性。