[發明專利]一種墊片表面接觸應力分布均勻性確定方法及系統

在審

• 申請號: 202210607129.3
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114936499A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 陳家焱;章鎮宇;王強;洪濤;周娟
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T7/00;G06V10/764;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳

本發明公開一種墊片表面接觸應力分布均勻性確定方法及系統，涉及墊片測試技術領域，包括：對應力云圖轉換的矩形圖像進行灰度化及灰度降級；根據得到的灰度圖像，利用灰度共生矩陣算法得到每個圖像區域對應的灰度共生矩陣組；依次對每個灰度共生矩陣提取特征值逆差矩和角二階矩；根據所有特征值確定代表每個圖像區域的特征值，作為隨機森林模型的輸入；根據應力云圖，利用接觸應力采樣得到接觸應力沿圓周方向、徑向標準差，作為隨機森林模型的輸入；利用隨機森林模型對輸入的應力云圖進行圖像分類，輸出墊片表面接觸應力分布均勻性。本發明能夠更準確地定量確定墊片表面的接觸應力整體分布均勻性，從而準確地描述墊片表面的接觸應力整體分布情況。

技術領域

本發明涉及墊片測試技術領域，特別是涉及一種墊片表面接觸應力分布均勻性確定方法及系統。

背景技術

接觸應力是指兩個接觸物體相互擠壓時在接觸區及其附近產生的應力，在墊片壓縮回彈試驗中，作用于墊片表面的接觸應力通常垂直于墊片的接觸表面。接觸應力分布不均勻可能會導致墊片在試驗過程中出現不均勻的形變，從而導致墊片提前失效，得到與實際性能不符的數據。

在墊片壓縮回彈試驗中，試驗機載荷通過水冷盤、壓桿將載荷傳遞給上下壓盤，可能導致上下壓盤接觸面應力分布不均勻，但無論是對于有限元仿真得出的應力云圖還是基于實際試驗中應變片測得的局部集中應力，都無法準確地描述墊片表面的應力分布情況，只能定性而非定量地描述均勻性。

現有的應力均勻性評價方法(墊片表面應力分布均勻性評價方法)通過比對不同應力云圖進行定性評價，應力云圖在顏色顯示上通常為冷色(如藍色)部分表示應力最小區域，暖色(如紅色)表示應力最大區域，通過觀察云圖上的顏色漸變范圍來判斷其均勻性好、一般或者不好，這種判斷方式偏向主觀定性，因此對均勻性的控制也缺乏明確依據。目前也有通過計算應力的標準偏差來評價均勻性的，但這種評價方法受取樣范圍、取樣數量的限制，通常只能表示沿圓周方向或者徑向的應力分布情況，不能表示一個主要平面區域中的應力分布均勻性，進而無法達成對墊片表面應力的整體評價，因此不能更準確地定量確定墊片表面的接觸應力整體分布均勻性。

綜上，如何更準確地定量確定墊片表面的接觸應力整體分布均勻性，從而準確地描述墊片表面的接觸應力整體分布情況，成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種墊片表面接觸應力分布均勻性確定方法及系統，能夠更準確地定量確定墊片表面的接觸應力整體分布均勻性，從而準確地描述墊片表面的接觸應力整體分布情況。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種墊片表面接觸應力分布均勻性確定方法，所述方法包括：

獲取墊片的應力云圖；所述應力云圖是對墊片進行壓縮回彈試驗有限元仿真后，得到的反映墊片表面接觸應力大小及分布情況的RGB真彩色應力云圖；

將所述應力云圖轉換為矩形圖像；

對所述矩形圖像進行灰度化及灰度降級，得到灰度圖像；

根據所述灰度圖像，利用灰度共生矩陣算法得到每個圖像區域對應的灰度共生矩陣組；每個所述灰度共生矩陣組均包括四個不同方向的灰度共生矩陣；所述圖像區域是對所述灰度圖像進行分割后得到的；各所述圖像區域的長和寬均與所述灰度圖像的寬相同；

依次對每個所述灰度共生矩陣組中每個所述灰度共生矩陣提取特征值；所述特征值包括逆差矩和角二階矩；

根據所有所述特征值確定代表每個所述圖像區域的特征值；

根據所述應力云圖，利用接觸應力采樣得到接觸應力沿圓周方向標準差和接觸應力沿徑向標準差；