[發明專利]復合材料沖擊后剩余強度預測方法、系統、裝置及介質

有效

• 申請號: 202110546089.1
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113204923B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張芝芳;潘靜雯;傅繼陽
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/27;G06F113/26
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

1.一種復合材料沖擊后剩余強度預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取待測復合材料受到沖擊損傷后的第一頻率值；

根據待測復合材料的初始頻率值和所述第一頻率值確定第一頻率變化率；

將所述第一頻率變化率輸入到預先構建的剩余強度預測模型，預測得到待測復合材料的第一剩余強度；

其中，所述第一頻率值和所述初始頻率值均通過模態測試得到；

所述復合材料沖擊后剩余強度預測方法還包括構建剩余強度預測模型的步驟，其具體包括：

確定待測復合材料的頻率變化率與剩余強度的函數關系式，所述函數關系式包括若干個待定系數；

獲取第一數據集，所述第一數據集包括多個數據組，所述數據組包括第二頻率變化率和對應的第二剩余強度；

通過最小二乘法對所述第一數據集進行擬合，確定所述函數關系式的待定系數，進而根據所述函數關系式和所述待定系數構建剩余強度預測模型；

所述函數關系式為：

S_d＝[1-C(1-(1-Δf)²)^w-r]·S₀

其中，S_d表示待測復合材料的剩余強度，Δf表示待測復合材料的頻率變化率，S₀表示待測復合材料的初始強度，C、w、r均為待定系數。

2.根據權利要求1所述的一種復合材料沖擊后剩余強度預測方法，其特征在于，所述獲取第一數據集這一步驟，其具體包括：

通過振動采集設備對復合材料試件進行模態測試，確定復合材料試件未受到沖擊損傷時的第二頻率值；

通過沖擊試驗設備對復合材料試件進行預設強度的沖擊試驗，并確定復合材料試件在受到沖擊損傷后的第三頻率值；

根據所述第二頻率值和所述第三頻率值確定所述第二頻率變化率；

對受到沖擊損傷后的復合材料試件進行拉伸、壓縮以及彎曲強度試驗，確定所述第二剩余強度；

根據所述第二頻率變化率和所述第二剩余強度確定數據組，進而得到第一數據集。

3.一種復合材料沖擊后剩余強度預測系統，其特征在于，包括：

第一頻率值獲取模塊，用于獲取待測復合材料受到沖擊損傷后的第一頻率值；

頻率變化率確定模塊，用于根據待測復合材料的初始頻率值和所述第一頻率值確定第一頻率變化率；

模型預測模塊，用于將所述第一頻率變化率輸入到預先構建的剩余強度預測模型，預測得到待測復合材料的第一剩余強度；

其中，所述第一頻率值和所述初始頻率值均通過模態測試得到；

所述復合材料沖擊后剩余強度預測系統還包括模型構建模塊，所述模型構建模塊包括：

函數關系式確定單元，用于確定待測復合材料的頻率變化率與剩余強度的函數關系式，所述函數關系式包括若干個待定系數；

第一數據集獲取單元，用于獲取第一數據集，所述第一數據集包括多個數據組，所述數據組包括第二頻率變化率和對應的第二剩余強度；

數據擬合單元，用于通過最小二乘法對所述第一數據集進行擬合，確定所述函數關系式的待定系數，進而根據所述函數關系式和所述待定系數構建剩余強度預測模型；

所述函數關系式為：

S_d＝[1-C(1-(1-Δf)²)^w-r]·S₀

其中，S_d表示待測復合材料的剩余強度，Δf表示待測復合材料的頻率變化率，S₀表示待測復合材料的初始強度，C、w、r均為待定系數。

4.一種復合材料沖擊后剩余強度預測裝置，其特征在于，包括：

至少一個處理器；

至少一個存儲器，用于存儲至少一個程序；

當所述至少一個程序被所述至少一個處理器執行，使得所述至少一個處理器實現如權利要求1至2中任一項所述的一種復合材料沖擊后剩余強度預測方法。

5.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有處理器可執行的程序，其特征在于，所述處理器可執行的程序在由處理器執行時用于執行如權利要求1至2中任一項所述的一種復合材料沖擊后剩余強度預測方法。