[發明專利]一種疲勞裂紋擴展壽命預測方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202010961203.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN111815694A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 鄧露;左輝;香超;王維;史鵬
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06T7/50
• 分類號: G06T7/50;G06T7/00;G06T5/00;G06Q10/04;G06F17/11
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 巴翠昆

本申請公開了一種疲勞裂紋擴展壽命預測方法、裝置、設備及存儲介質，該方法包括：采集構件疲勞裂紋擴展圖像；根據采集的圖像，獲取裂紋圖像視差信息；對獲取的裂紋圖像視差信息進行處理，得到疲勞裂紋深度數據；根據得到的疲勞裂紋深度數據，對疲勞裂紋擴展壽命進行預測。本申請將圖像處理技術與疲勞裂紋擴展壽命的預測相結合，適用于預測各種材料結構的疲勞裂紋擴展壽命，可實現非接觸檢測，操作簡單且不會對結構造成任何損傷，成本低，效率高，精度高，能夠解決現有各種測量疲勞裂紋的方法精度不高、設備繁瑣、操作復雜、實時性差、環境要求苛刻等問題。

技術領域

本發明涉及建筑工程技術領域，特別是涉及一種疲勞裂紋擴展壽命預測方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

在各種工程結構和構件的斷裂失效事故中，有80%左右是由于疲勞失效引起的。疲勞斷裂是困擾著很多行業的問題，尤其在土木工程領域，由疲勞引起的失效在工程失效中所占的比重越來越突出，一旦發生斷裂失效，就會造成巨大的經濟損失和人員傷亡，后果不堪設想。

疲勞裂紋萌生與擴展的檢測及分析是結構疲勞設計與壽命預測的主要任務之一。如今，國內外開展疲勞裂紋擴展試驗，對疲勞裂紋進行檢測的方法主要有兩種：靜態檢測和動態檢測。其中，采用靜態檢測方法進行檢測時，需要被測物處于相對靜止狀態，靜態檢測的方法有：表面復型法、電磁渦流法、磁感應法、磁粉法、滲透法等；而動態檢測法針對的是正在發生相對運動的物體，動態檢測的方法有：超聲波檢測法、射線檢測法、聲發射法、模態聲發射法等。但目前各種測量疲勞裂紋的方法，要么精度不高，要么設備繁瑣、操作復雜、實時性差、環境要求苛刻。

因此，如何解決現有測量疲勞裂紋檢測方法存在的精度不高、設備繁瑣、操作復雜、實時性差、環境要求苛刻等問題，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種疲勞裂紋擴展壽命預測方法、裝置、設備及存儲介質，可以自動測量動態監測疲勞裂紋并進行疲勞壽命預測，實現實時無接觸檢測，且成本低、精度高、易操作。其具體方案如下：

一種疲勞裂紋擴展壽命預測方法，包括：

采集構件疲勞裂紋擴展圖像；

根據采集的所述圖像，獲取裂紋圖像視差信息；

對獲取的所述裂紋圖像視差信息進行處理，得到疲勞裂紋深度數據；

根據得到的所述疲勞裂紋深度數據，對疲勞裂紋擴展壽命進行預測。

優選地，在本發明實施例提供的上述疲勞裂紋擴展壽命預測方法中，采集構件疲勞裂紋擴展圖像，具體包括：

通過雙目相機、TOF相機或結構光相機采集構件疲勞裂紋擴展圖像。

優選地，在本發明實施例提供的上述疲勞裂紋擴展壽命預測方法中，獲取裂紋圖像視差信息，具體包括：

通過使用OpenCV中的BM算法或SGBM算法計算視差。

優選地，在本發明實施例提供的上述疲勞裂紋擴展壽命預測方法中，當通過雙目相機采集構件疲勞裂紋擴展圖像時，所述雙目相機中兩臺相機的像平面位于同一平面上，光軸相互平行；采用下列公式得到疲勞裂紋深度數據：

其中，為裂紋深度；為所述雙目相機的焦距；為所述雙目相機中兩臺相機之間的距離；為視差。

優選地，在本發明實施例提供的上述疲勞裂紋擴展壽命預測方法中，采用下列公式預測疲勞裂紋擴展壽命：

其中，為疲勞裂紋擴展壽命；為裂紋深度；為臨界裂紋尺寸；為幾何修正系數；為循環應力幅；為裂紋擴展參數；為描述材料疲勞裂紋擴展性能的基本參數。