CN110514540B - 一种夹层玻璃产品的结构优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种夹层玻璃产品的结构优化方法，属于夹层玻璃技术领域，解决了现有技术无法有效克服夹层玻璃动态失效的问题。该方法包括如下步骤：建立包括夹层玻璃产品初始结构、冲击头的物理试验模型；通过所述冲击头对所述夹层玻璃产品施加垂直于玻璃板面、且不同速度大小的冲击，获得裂纹尖端的动态应力强度因子‑裂尖位置曲线，以及应力波对裂纹尖端的作用时间；根据所述曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进而获得临界条件下冲击物的速度、质量，判定所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，调整夹层玻璃属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，完成结构优化。

Description

一种夹层玻璃产品的结构优化方法
技术领域
本发明涉及夹层玻璃技术领域，尤其涉及一种夹层玻璃产品的结构优化方法。
背景技术
夹层玻璃产品是由硬脆的玻璃材料和软韧的中间层高聚物材料经高温高压形成的特殊层合板结构。由于其具有优异的透光性、可成型性及耐冲击性，夹层玻璃成为极具潜力的透明保护材料，并已广泛应用于汽车风挡玻璃和建筑幕墙玻璃中。
在外部冲击作用下，夹层玻璃中会产生微裂纹，并逐渐延伸最终导致夹层玻璃失效。为了更有效地利用夹层玻璃作为透明保护材料，需要全面研究其在冲击条件下的裂纹扩展行为，从而采取措施避免夹层玻璃产品动态失效。目前，尚无有效的技术能够克服夹层玻璃的动态失效。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种夹层玻璃产品的结构优化方法，用以解决现有技术无法有效克服夹层玻璃动态失效的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种夹层玻璃产品的结构优化方法，包括如下步骤：
建立包括夹层玻璃产品初始结构、冲击头的物理试验模型；
在所述物理试验模型中，通过所述冲击头对所述夹层玻璃产品施加垂直于玻璃板面、且不同速度大小的冲击，获得裂纹尖端的动态应力强度因子-裂尖位置曲线，以及应力波对裂纹尖端的作用时间；
根据所述动态应力强度因子-裂尖位置曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进而获得临界条件下冲击物的速度、质量，判定所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，调整夹层玻璃属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，完成结构优化。
上述技术方案的有益效果如下：动态应力强度因子(DSIF)作为裂纹驱动力的一个关键参数，用于表征裂纹尖端应力应变场的强度，能够解释裂纹机理分析中的裂纹扩展行为。裂纹扩展过程中应力波的传播会对夹层玻璃在冲击载荷下的开裂响应产生显著影响。因此，上述技术方案通过获取动态裂纹扩展过程中裂纹尖端DSIF以及应力波的传播情况，可以得到夹层玻璃动态裂纹扩展的临界条件，从而可以有效获取夹层玻璃的动态临界失效条件，有助于优化夹层玻璃结构形式，提升夹层玻璃的抗冲击性能，并可以采取避免夹层玻璃失效的有效措施。
基于上述方法的进一步改进，建立包括夹层玻璃产品初始结构、冲击头的物理试验模型，包括如下步骤：
获取夹层玻璃产品初始结构的尺寸、材料参数，建立夹层玻璃产品初始仿真模型；
在夹层玻璃产品的夹层玻璃上方预设位置处，建立冲击头仿真模型，保证冲击方向垂直于所述夹层玻璃表面；
设定冲击空间，建立包括所述夹层玻璃产品初始仿真模型、冲击头仿真模型、冲击空间的物理试验模型，划分网格，保证夹层玻璃的两玻璃层和中间层分别设置至少三层网格单元，完成物理试验模型的构建。
上述进一步改进方案的有益效果是：建立的物理试验模型是研究夹层玻璃冲击作用下裂纹扩展特性的重要工具。
进一步，所述获得裂纹尖端的动态应力强度因子-裂尖位置曲线，包括如下步骤：
运行所述物理试验模型，获得预设速度大小冲击对应的I、II和III型裂纹裂尖位置、尖端能量释放率和裂尖应力；
根据上述裂尖应力，获得应力强度因子标准值；
据上述应力强度因子标准值，结合所述I、II和III型裂纹尖端能量释放率，获得I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子；
根据上述I、II和III型裂纹裂尖位置和I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子，绘制动态应力强度因子-裂尖位置曲线。
上述进一步改进方案的有益效果是：获得的动态应力强度因子-裂尖位置曲线能够反映夹层玻璃产生裂纹的临界冲击条件。
进一步，所述应力强度因子标准值
Figure BDA0002218384780000031
通过下面公式计算
Figure BDA0002218384780000032
Figure BDA0002218384780000033
Figure BDA0002218384780000034
式中，(r，θ)是根据原点为裂纹尖端、在裂纹尖端前沿垂直的平面上建立的局部极坐标系坐标，σ22(r,θ)、σ12(r,θ)和σ23(r,θ)分别为极坐标系下标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力。
上述进一步改进方案的有益效果是：获得的应力强度因子标准值是进一步求解动态应力强度因子的重要参数。
进一步，所述I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure BDA0002218384780000035
通过下式计算
Figure BDA0002218384780000041
其中
Figure BDA0002218384780000042
式中，E为玻璃材料的弹性模量，G为玻璃材料的剪切模量，通过查表获得具体数值，B为前置对数能量因子矩阵，B11、B12、B13、B21、B22、B23、B31、B32、B33为B的元素，
Figure BDA0002218384780000043
为I、II和III型裂纹尖端能量释放率。
上述进一步改进方案的有益效果是：获得了I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure BDA0002218384780000044
用于求解裂纹尖端复合动态应力强度因子，判断夹层玻璃抗冲击性能。
进一步，所述根据动态应力强度因子-裂尖位置曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进一步包括如下步骤：
根据I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure BDA0002218384780000045
获得该玻璃材料的复合动态应力强度因子KDyn；
将所述复合动态应力强度因子KDyn与该玻璃材料的动态断裂韧性值KCN进行比较，获得动态应力强度因子-裂尖位置曲线中动态断裂韧性值对应裂尖位置，作为最大复合动态应力强度因子对应的裂尖位置；
根据应力波对裂纹尖端的作用时间，并依据复合动态应力强度因子达到动态断裂韧性值发生起裂的原则，确定夹层玻璃发生裂纹的起裂时刻；
根据裂纹的起裂时刻、应力波对裂纹尖端的作用时间以及动态应力强度因子-裂尖位置曲线，确定夹层玻璃中所有开裂位置的起裂时刻，作为夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件。
上述进一步改进方案的有益效果是：通过复合动态应力强度因子KDyn可获得夹层玻璃产品什么情况下发生开裂(即KDyn≥KCN)，什么时间开裂(起裂时刻)，以便工程人员及时采取补救措施。
进一步，依据夹层玻璃在垂直冲击载荷作用下实际裂纹是I型裂纹为主导的复合型裂纹，所述复合动态应力强度因子KDyn通过下面公式计算
Figure BDA0002218384780000051
式中，ν为玻璃材料的泊松比；
所述根据裂纹的起裂时刻、应力波对裂纹尖端的作用时间以及动态应力强度因子-裂尖位置曲线确定夹层玻璃中所有开裂位置的起裂时刻，进一步包括如下步骤：
将动态断裂韧性值对应裂尖位置标记为第一点，所述裂纹的起裂时刻为第一点起裂时刻；
根据动态应力强度因子-裂尖位置曲线，反推各裂尖位置对应的标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力；
根据应力波对裂纹尖端的作用时间，确定标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力对应的对裂纹尖端的作用时刻，结合第一点开裂时刻，确定裂纹各开裂位置的开裂时间。
上述进一步改进方案的有益效果是：可以确定开裂部位每一开裂点的开裂时间，进一步方便工程人员及时采取补救措施。这对于一些危险工程领域非常有用。
进一步，所述获得临界条件下冲击物的速度、质量，进一步包括如下步骤：
调整冲击头的速度和质量，保证冲击头的质量和速度满足下面公式
Figure BDA0002218384780000061
式中，F为冲击头施力大小，m为冲击头质量，g为重力加速度，t为冲击头下落时间；
运行具有调整后冲击头的物理模型，确定最大KDyn等于该玻璃材料的动态断裂韧性值时的所有冲击物的速度、质量，作为临界条件下冲击物的速度、质量。
上述进一步改进方案的有益效果是：冲击头的速度和质量是影响冲击效果的关键因素，本发明对其进行限定。当最大KDyn大于该玻璃材料的动态断裂韧性值是，夹层玻璃的断裂一般是碎裂，此时裂纹不再是I型为主导的复合型裂纹，其规律不再明显，修复困难。
进一步，所述调整夹层玻璃属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，进一步包括如下步骤：
调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
仿真中中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
获取调整后夹层玻璃在冲击条件下产生裂纹的临界条件，以及临界条件下冲击物的速度、质量；
进一步判断所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，再次调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数，直到满足设计需求位置，完成结构优化。
上述进一步改进方案的有益效果是：通过对玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数进行一系列优化，可以获得结构更加坚固，符合设定需求的夹层玻璃产品。
进一步，该夹层玻璃产品的结构优化方法还包括如下步骤：
获取上述结构优化后夹层玻璃产品的表面应力、应变时间的变化规律，绘制应力-时间、应变-时间曲线；
获取所述应力-时间、应变-时间曲线中波峰和波谷，在所述波峰和波谷的对应位置设置点式结构支撑，进一步对夹层玻璃产品的结构进行加固。
上述进一步改进方案的有益效果是：设置透明式点式结构支撑，包括柔性结构支撑，能够有效地进一步提高夹层玻璃产品的结构坚固性。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例1夹层玻璃产品的结构优化方法步骤示意图；
图2为本发明实施例2夹层玻璃产品冲击仿真示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例，公开了一种夹层玻璃产品的结构优化方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1.建立包括夹层玻璃产品初始结构、冲击头的物理试验模型；
S2.在所述物理试验模型中，通过所述冲击头对所述夹层玻璃产品施加垂直于玻璃板面、且不同速度大小的冲击，获得裂纹尖端的动态应力强度因子-裂尖位置曲线，以及应力波对裂纹尖端的作用时间；
S3.根据所述动态应力强度因子-裂尖位置曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进而获得临界条件下冲击物的速度、质量，判定所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，调整夹层玻璃中间层属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，完成结构优化。
与现有技术相比，本实施例提供的动态应力强度因子(DSIF)作为裂纹驱动力的一个关键参数，用于表征裂纹尖端应力应变场的强度，能够解释裂纹机理分析中的裂纹扩展行为。裂纹扩展过程中应力波的传播会对夹层玻璃在冲击载荷下的开裂响应产生显著影响。因此，通过获取动态裂纹扩展过程中裂纹尖端DSIF以及应力波的传播情况，可以得到夹层玻璃动态裂纹扩展的临界条件，从而可以有效获取夹层玻璃的动态临界失效条件，有助于优化夹层玻璃结构形式，提升夹层玻璃的抗冲击性能，并可以采取避免夹层玻璃失效的有效措施。
实施例2
在实施例1夹层玻璃产品的结构优化方法基础上进行优化，所述步骤S1可进一步细化为如下步骤：
S11.获取夹层玻璃产品初始结构的尺寸、材料参数，建立夹层玻璃产品初始仿真模型，如图2所示；
S12.在夹层玻璃产品的夹层玻璃上方预设位置处，建立冲击头仿真模型，保证冲击方向垂直于所述夹层玻璃表面；
S13.设定冲击空间，建立包括所述夹层玻璃产品初始仿真模型、冲击头仿真模型、冲击空间的物理试验模型，划分网格，保证夹层玻璃的两玻璃层和中间层分别设置至少三层网格单元，完成物理试验模型的构建。
至少三层网格单元的设置可使夹层玻璃的每一层材料具有两个以上的积分点，以保证厚度方向计算与分析结果的准确性。
优选地，根据结构的对称性，可只对夹层玻璃和冲击头的四分之一进行建模，并在冲击位置建立裂纹。
优选地，在裂纹尖端区域设置足够精细的网格。理由是，由于应力集中的存在，裂纹尖端的应力梯度非常大，因此需要有足够的精细的网格单元以精确地计算裂尖的应力和应变。
然后，基于最大主应力准则和幂律模型来模拟玻璃层的失效。
优选地，步骤S2中，所述获得裂纹尖端的动态应力强度因子-裂尖位置曲线，进一步包括如下步骤：
S21.在ABAQUS仿真平台上运行所述物理试验模型，获得预设速度大小冲击对应的I、II和III型裂纹裂尖位置、尖端能量释放率和裂尖应力。上述裂纹裂尖位置、尖端能量释放率和裂尖应力是软件直接获得的。
S22.根据上述裂尖应力，获得应力强度因子标准值。
S23.据上述应力强度因子标准值，结合所述I、II和III型裂纹尖端能量释放率，获得I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子。
S24.根据上述I、II和III型裂纹尖端裂尖位置和I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子(DSIF)，绘制动态应力强度因子-裂尖位置曲线。
优选地，步骤S22中所述应力强度因子标准值
Figure BDA0002218384780000101
通过下面公式计算
Figure BDA0002218384780000102
Figure BDA0002218384780000103
Figure BDA0002218384780000104
式中，(r，θ)是根据原点为裂纹尖端、在裂纹尖端前沿垂直的平面上建立的局部极坐标系坐标，σ22(r,θ)、σ12(r,θ)和σ23(r,θ)分别为极坐标系下标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力，r＞0，θ＞0。
其中，(r＝0，θ＝0)与裂纹尖端前沿重合，而线θ＝0则与裂纹尖端前沿相切的裂纹平面重合且与裂纹发展方向一致。
优选地，步骤S23中，所述I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure BDA0002218384780000105
通过下式计算
Figure BDA0002218384780000106
式中，
Figure BDA0002218384780000107
分别为纯I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子标准值，可通过标定获得，B11、B12、B13、B21、B22、B23、B31、B32、B33为前置对数能量因子矩阵B的元素，
Figure BDA0002218384780000111
为I、II和III型裂纹尖端能量释放率。
优选地，本实施例玻璃采用均匀各向同性材料，B为对称矩阵，格式如下：
Figure BDA0002218384780000112
式中，E为玻璃材料的弹性模量，G为玻璃材料的剪切模量，通过查表获得具体数值。
优选地，步骤S3中，所述根据动态应力强度因子-裂尖位置曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进一步包括如下步骤：
S31.根据I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure BDA0002218384780000113
获得该玻璃材料的复合动态应力强度因子KDyn。
S32.将所述复合动态应力强度因子KDyn与该玻璃材料的动态断裂韧性值KCN进行比较，获得动态应力强度因子-裂尖位置曲线中动态断裂韧性值对应裂尖位置，作为最大复合动态应力强度因子对应的裂尖位置。
S33.根据应力波对裂纹尖端的作用时间，并依据复合动态应力强度因子达到动态断裂韧性值发生起裂的原则，确定夹层玻璃发生裂纹的起裂时刻。
S34.根据裂纹的起裂时刻、应力波对裂纹尖端的作用时间以及动态应力强度因子-裂尖位置曲线，确定夹层玻璃中所有开裂位置的起裂时刻，作为夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件。
优选地，步骤S31中，所述复合动态应力强度因子KDyn通过下面公式计算
Figure BDA0002218384780000121
式中，ν为玻璃材料的泊松比，可查表获得。
优选地，步骤S34中，所述根据裂纹的起裂时刻、应力波对裂纹尖端的作用时间以及动态应力强度因子-裂尖位置曲线确定夹层玻璃中所有开裂位置的起裂时刻，进一步包括如下步骤：
S341.将动态断裂韧性值对应裂尖位置标记为第一点，所述裂纹的起裂时刻为第一点起裂时刻；
S342.根据动态应力强度因子-裂尖位置曲线，反推各裂尖位置对应的标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力；
S343.根据应力波对裂纹尖端的作用时间，确定标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力对应的对裂纹尖端的作用时刻，结合第一点开裂时刻，确定裂纹各开裂位置的开裂时间。
优选地，步骤S3中，所述获得临界条件下冲击物的速度、质量，进一步包括如下步骤：
S35.调整冲击头的速度和质量，保证冲击头的质量和速度满足下面公式
Figure BDA0002218384780000122
式中，F为冲击头施力大小，m为冲击头质量，g为重力加速度，t为冲击头下落时间。
S36.运行具有调整后冲击头的物理模型，确定最大KDyn等于该玻璃材料的动态断裂韧性值时的所有冲击物的速度、质量，作为临界条件下冲击物的速度、质量。当最大KDyn大于该玻璃材料的动态断裂韧性值时，不再符合上述规律。
优选地，步骤S3中，所述调整夹层玻璃属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，进一步包括如下步骤：
S37.调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
S38.仿真中中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
S39.获取调整后夹层玻璃在冲击条件下产生裂纹的临界条件，以及临界条件下冲击物的速度、质量；
S40.进一步判断所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，再次调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数，直到满足设计需求位置，完成结构优化。
优选地，该夹层玻璃产品的结构优化方法还包括如下步骤：
S5.获取上述结构优化后夹层玻璃产品的表面应力、应变时间的变化规律，绘制应力-时间、应变-时间曲线；
S6.获取所述应力-时间、应变-时间曲线中波峰和波谷，在所述波峰和波谷的对应位置设置点式结构支撑，进一步对夹层玻璃产品的结构进行加固。
与实施例1相比，本实施例提供的方法基于裂纹尖端应力应变场计算得到夹层玻璃裂纹尖端动态应力强度因子
Figure BDA0002218384780000131
引入脆性材料应力强度因子准则来描述脆性材料动态裂纹扩展的临界条件。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种夹层玻璃产品的结构优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
建立包括夹层玻璃产品初始结构、冲击头的物理试验模型；
在所述物理试验模型中，通过所述冲击头对所述夹层玻璃产品施加垂直于玻璃板面、且不同速度大小的冲击，获得裂纹尖端的动态应力强度因子-裂尖位置曲线，以及应力波对裂纹尖端的作用时间；所述获得裂纹尖端的动态应力强度因子-裂尖位置曲线，以及应力波对裂纹尖端的作用时间，包括如下步骤：
运行所述物理试验模型，获得预设速度大小冲击对应的I、II和III型裂纹裂尖位置、尖端能量释放率和裂尖应力；
根据上述裂尖应力，获得应力强度因子标准值；所述应力强度因子标准值
Figure 618298DEST_PATH_IMAGE001
通过下面公式计算
Figure 801017DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 236547DEST_PATH_IMAGE004
是根据原点为裂纹尖端、在裂纹尖端前沿垂直的平面上建立的局部极坐标系坐标，
Figure 897335DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 977287DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 940695DEST_PATH_IMAGE007
分别为极坐标系下标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力；
根据上述应力强度因子标准值，结合所述I、II和III型裂纹尖端能量释放率，获得I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子；所述I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure 738886DEST_PATH_IMAGE008
通过下面公式计算
Figure 203366DEST_PATH_IMAGE009
其中
Figure 29502DEST_PATH_IMAGE010
式中，E为玻璃材料的弹性模量，G为玻璃材料的剪切模量，通过查表获得具体数值，B为前置对数能量因子矩阵，B 11、B 12、B 13、B 21、B 22、B 23、B 31、B 32、B 33为B的元素，
Figure 288445DEST_PATH_IMAGE011
为I、II和III型裂纹尖端能量释放率；
根据上述I、II和III型裂纹裂尖位置和I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子，绘制动态应力强度因子-裂尖位置曲线；
根据所述动态应力强度因子-裂尖位置曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进而获得临界条件下冲击物的速度、质量，判定所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，调整夹层玻璃属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，完成结构优化；所述调整夹层玻璃属性以及厚度，包括：调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
所述根据动态应力强度因子-裂尖位置曲线、应力波对裂纹尖端的作用时间，获得夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件，进一步包括如下步骤：
根据I、II和III型裂纹尖端动态应力强度因子
Figure 308353DEST_PATH_IMAGE012
，获得该玻璃材料的复合动态应力强度因子
Figure 186311DEST_PATH_IMAGE013
；
将所述复合动态应力强度因子
Figure 240854DEST_PATH_IMAGE014
与该玻璃材料的动态断裂韧性值
Figure 936278DEST_PATH_IMAGE015
进行比较，获得动态应力强度因子-裂尖位置曲线中动态断裂韧性值对应裂尖位置，作为最大复合动态应力强度因子对应的裂尖位置；
根据应力波对裂纹尖端的作用时间，并依据复合动态应力强度因子达到动态断裂韧性值发生起裂的原则，确定夹层玻璃发生裂纹的起裂时刻；
根据裂纹的起裂时刻、应力波对裂纹尖端的作用时间以及动态应力强度因子-裂尖位置曲线，确定夹层玻璃中所有开裂位置的起裂时刻，作为夹层玻璃产品产生动态裂纹的临界条件；
依据夹层玻璃在垂直冲击载荷作用下实际裂纹是I型裂纹为主导的复合型裂纹，所述复合动态应力强度因子
Figure 568116DEST_PATH_IMAGE016
通过下面公式计算
Figure 108819DEST_PATH_IMAGE017
式中，
Figure 752290DEST_PATH_IMAGE018
为玻璃材料的泊松比；
所述根据裂纹的起裂时刻、应力波对裂纹尖端的作用时间以及动态应力强度因子-裂尖位置曲线确定夹层玻璃中所有开裂位置的起裂时刻，进一步包括如下步骤：
将动态断裂韧性值对应裂尖位置标记为第一点，所述裂纹的起裂时刻为第一点起裂时刻；
根据动态应力强度因子-裂尖位置曲线，反推各裂尖位置对应的标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力；
根据应力波对裂纹尖端的作用时间，确定标准I型、II型和III型裂纹尖端的裂尖应力对应的对裂纹尖端的作用时刻，结合第一点开裂时刻，确定裂纹各开裂位置的开裂时间；
所述获得临界条件下冲击物的速度、质量，进一步包括如下步骤：
调整冲击头的速度和质量，保证冲击头的质量和速度满足下面公式：
Figure 353036DEST_PATH_IMAGE019
式中，F为冲击头施力大小，m为冲击头质量，g为重力加速度，t为冲击头下落时间；
运行具有调整后冲击头的物理模型，确定最大
Figure DEST_PATH_IMAGE020
等于该玻璃材料的动态断裂韧性值时的所有冲击物的速度、质量，作为临界条件下冲击物的速度、质量；
获取上述结构优化后夹层玻璃产品的表面应力、应变时间的变化规律，绘制应力-时间、应变-时间曲线；
获取所述应力-时间、应变-时间曲线中波峰和波谷，在所述波峰和波谷的对应位置设置点式结构支撑，进一步对夹层玻璃产品的结构进行加固。
2.根据权利要求1所述的夹层玻璃产品的结构优化方法，其特征在于，建立包括夹层玻璃产品初始结构、冲击头的物理试验模型，包括如下步骤：
获取夹层玻璃产品初始结构的尺寸、材料参数，建立夹层玻璃产品初始仿真模型；
在夹层玻璃产品的夹层玻璃上方预设位置处，建立冲击头仿真模型，保证冲击方向垂直于所述夹层玻璃表面；
设定冲击空间，建立包括所述夹层玻璃产品初始仿真模型、冲击头仿真模型、冲击空间的物理试验模型，划分网格，保证夹层玻璃的两玻璃层和中间层分别设置至少三层网格单元，完成物理试验模型的构建。
3.根据权利要求1所述的夹层玻璃产品的结构优化方法，其特征在于，所述调整夹层玻璃属性以及厚度，重复上述步骤，直到满足需求为止，进一步包括如下步骤：
调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
仿真中间层材料、密度、厚度以及黏性参数；
获取调整后夹层玻璃在冲击条件下产生裂纹的临界条件，以及临界条件下冲击物的速度、质量；
进一步判断所述速度、质量是否满足设计需求，如果不满足，再次调整夹层玻璃产品的玻璃材料、密度、厚度，以及中间层材料、密度、厚度以及黏性参数，直到满足设计需求位置，完成结构优化。
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