[發(fā)明專利]基于載荷譜相似性的疲勞壽命評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210379588.0
• 申請(qǐng)日: 2022-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN114676587B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀小帆;高俊杰;唐鼎承;黨霖薇;衛(wèi)昆鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/15;G06K9/62;G06F119/04
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本申請(qǐng)公開了基于載荷譜相似性的疲勞壽命評(píng)估方法，包括，建立隨機(jī)載荷譜相似性判別方法，判別飛機(jī)載荷譜的相似性；采用雨流計(jì)數(shù)、奧丁變換和Miner理論，獲得相似性飛機(jī)載荷譜的當(dāng)量損傷；基于參考譜下的壽命，對(duì)所述相似性飛機(jī)載荷譜進(jìn)行相對(duì)損傷計(jì)算，獲得待檢載荷譜下飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命。本申請(qǐng)通過(guò)疲勞試驗(yàn)，驗(yàn)證了基于載荷譜相似性判別的相對(duì)損傷評(píng)估方法的合理性和計(jì)算準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于疲勞壽命監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及基于載荷譜相似性的疲勞壽命評(píng)估方法。

背景技術(shù)

隨機(jī)載荷譜作用下飛機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵危險(xiǎn)部位疲勞壽命評(píng)估一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，進(jìn)行損傷計(jì)算時(shí)需要考慮隨機(jī)載荷譜高低載荷相互作用，國(guó)內(nèi)外提出了許多損傷計(jì)算模型，但這些模型都有著各自的適用范圍和局限性，計(jì)算準(zhǔn)確性較差。

為此本申請(qǐng)構(gòu)建一種載荷譜相似性判別方法，提出基于載荷譜相似性判別的相對(duì)損傷評(píng)估方法，開展試驗(yàn)對(duì)相對(duì)損傷評(píng)估方法進(jìn)行驗(yàn)證，提高壽命評(píng)估精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供基于載荷譜相似性的疲勞壽命評(píng)估方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

基于載荷譜相似性的疲勞壽命評(píng)估方法，包括：

建立隨機(jī)載荷譜相似性判別方法，判別飛機(jī)載荷譜的相似性；

采用雨流計(jì)數(shù)法、奧丁變換和Miner理論法，計(jì)算相似性飛機(jī)載荷譜的當(dāng)量損傷；

基于參考譜和所述當(dāng)量損傷，對(duì)所述相似性飛機(jī)載荷譜進(jìn)行相對(duì)損傷計(jì)算，獲得待檢載荷譜下飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命。

可選的，建立隨機(jī)載荷譜相似性判別方法包括：

采用高載分割的原則，對(duì)飛機(jī)載荷譜進(jìn)行分段；

采用基于SWT公式的動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲方法，計(jì)算分段后的飛機(jī)載荷譜的損傷距離；

采用最優(yōu)匹配方法，對(duì)所述分段后的飛機(jī)載荷譜進(jìn)行配對(duì)，獲得最小的所述損傷距離的和；

基于所述最小的損傷距離的和，判斷飛機(jī)載荷譜是否具有相似性。

可選的，采用高載分割的原則，對(duì)飛機(jī)載荷譜進(jìn)行分段的方法包括：

預(yù)設(shè)一個(gè)高載荷作為臨界值；

當(dāng)所述飛機(jī)載荷譜高于所述臨界值時(shí)，對(duì)所述飛機(jī)載荷譜進(jìn)行分段：將所述臨界值之前的載荷譜劃分為一段載荷譜，將所述臨界值和所述臨界值對(duì)應(yīng)的低載荷一同劃入之后新的一段載荷譜中。

可選的，分段后的飛機(jī)載荷譜的損傷距離的計(jì)算公式為：

其中，rest(A)＝{a₂,a₃…,a_m}，rest(B)＝{b₂,b₃…,b_n},其中a_i代表載荷譜A的第i級(jí)載荷，其中b_i代表載荷譜B的第i級(jí)載荷。

可選的，采用最優(yōu)匹配方法，對(duì)所述分段后的飛機(jī)載荷譜進(jìn)行配對(duì)的方法包括：

預(yù)設(shè)臨界高載荷；

基于所述預(yù)設(shè)臨界高載荷，分別對(duì)兩個(gè)飛機(jī)載荷譜進(jìn)行分段處理；

基于所述兩個(gè)飛機(jī)載荷譜分段后的載荷譜的段數(shù)，調(diào)整所述臨界高載荷的數(shù)值，直到所述兩個(gè)載荷譜的分段數(shù)的差值小于預(yù)設(shè)值，完成所述兩個(gè)飛機(jī)載荷譜的配對(duì)。

可選的，所述當(dāng)量損傷的計(jì)算公式為：