[發(fā)明專利]基于宏觀應(yīng)力與殘余應(yīng)力拓度的箱型結(jié)構(gòu)重變形量預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010086804.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN111339699A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱林;王鵬;黃嘉銘;韓清振;孫進(jìn);郭廣明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17;G01L1/25;G01L5/00;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發(fā)明公開了基于宏觀應(yīng)力與殘余應(yīng)力拓度的箱型結(jié)構(gòu)重變形量預(yù)測(cè)方法，該方法包括如下步驟：S1.箱型結(jié)構(gòu)焊縫區(qū)域殘余應(yīng)力檢測(cè)；S2.工況條件下結(jié)構(gòu)宏觀應(yīng)力畸變區(qū)域系數(shù)的計(jì)算；S3.基于畸變區(qū)域系數(shù)的焊縫區(qū)域殘余應(yīng)力修正；S4.考慮工況應(yīng)力峰谷效應(yīng)的殘余應(yīng)力拓度計(jì)算；S5.基于宏觀應(yīng)力與殘余應(yīng)力拓度的箱型結(jié)構(gòu)重變形量計(jì)算。該方法檢測(cè)精度高，對(duì)于實(shí)現(xiàn)箱型結(jié)構(gòu)重變形分布的實(shí)時(shí)評(píng)估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及箱型結(jié)構(gòu)重變形量檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及基于宏觀應(yīng)力與殘余應(yīng)力拓度的箱型結(jié)構(gòu)重變形量預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，箱型結(jié)構(gòu)被越來(lái)越多的應(yīng)用到大型工程機(jī)械結(jié)構(gòu)中，其在使用過(guò)程中的二次變形問題越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注。在這樣的背景前提下，對(duì)箱型結(jié)構(gòu)的重變形量進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)是必要且緊迫的。大多箱型結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法往往單純基于宏觀應(yīng)力或殘余應(yīng)力展開，存在計(jì)算準(zhǔn)確性不高且檢測(cè)效率低等缺點(diǎn)。如何將找出代表宏觀應(yīng)力與微觀殘余應(yīng)力的關(guān)鍵因子，并在此基礎(chǔ)上將二者結(jié)合來(lái)對(duì)箱型結(jié)構(gòu)變形重分布進(jìn)行預(yù)測(cè)是目前這一研究領(lǐng)域存在的共性問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是提供基于宏觀應(yīng)力與殘余應(yīng)力拓度的箱型結(jié)構(gòu)重變形量預(yù)測(cè)方法，該方法檢測(cè)精度高。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供基于宏觀應(yīng)力與殘余應(yīng)力拓度的箱型結(jié)構(gòu)重變形量預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

S1.箱型結(jié)構(gòu)焊縫區(qū)域殘余應(yīng)力檢測(cè)：

采用殘余應(yīng)力測(cè)試裝置對(duì)箱型結(jié)構(gòu)焊縫處每隔預(yù)設(shè)間隔取一個(gè)點(diǎn)i進(jìn)行殘余應(yīng)力的測(cè)試，i＝1,2,3...N，i為點(diǎn)的標(biāo)號(hào)；獲得某一點(diǎn)i對(duì)應(yīng)XYZ三維坐標(biāo)系中于X方向上的殘余應(yīng)力σ_xi、對(duì)應(yīng)于Y方向上的殘余應(yīng)力σ_yi、對(duì)應(yīng)于Z方向上的殘余應(yīng)力σ_zi；

箱型結(jié)構(gòu)焊縫處每個(gè)測(cè)量點(diǎn)i的殘余應(yīng)力總值σ_ri表示為：

其中，σ_ri為箱型結(jié)構(gòu)焊縫處每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的殘余應(yīng)力總值；β_xi為箱型結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的X向殘余應(yīng)力混合修正系數(shù)；β_yi為箱型結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的Y向殘余應(yīng)力混合修正系數(shù)；β_zi為箱型結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的Z向殘余應(yīng)力混合修正系數(shù)；C_max(β_xi,β_yi,β_zi)為β_xi，β_yi，β_zi這三個(gè)參數(shù)中的最大值；i為取點(diǎn)的標(biāo)號(hào)，i＝1,2,3...N；

其中C_max(σ_xi,σ_yi,σ_zi)為σ_xi，σ_yi，σ_zi這三個(gè)參數(shù)中的最大值；L為殘余應(yīng)力測(cè)量的點(diǎn)距；

得到箱型結(jié)構(gòu)焊縫處每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的殘余應(yīng)力總值σ_ri后，對(duì)焊縫上的殘余應(yīng)力分布函數(shù)進(jìn)行擬合獲得F(p)＝β_總·(A₁P³+A₂P²+A₃P+A₄)

其中，A₁，A₂，A₃，A₄為分布函數(shù)的擬合系數(shù)；F(p)為焊縫上殘余應(yīng)力分布函數(shù)；p為焊縫上任意一點(diǎn)距離焊縫初始點(diǎn)位置的距離；β_總為箱型結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的名義殘余應(yīng)力混合修正系數(shù)；