【技术实现步骤摘要】
基于积木式试验的数字孪生模型确认和可信度评估方法
本专利技术所提出的技术适用于飞行器结构设计领域，特别适用于航天、航空飞行器等数字化模型的建立和确认以及性能和可信度评估。
技术介绍
结构的损伤演化技术研究，关键在于复合材料力学性能的退化研究。设计复合材料飞行器，不可避免要开展环境因素对复合材料力学性能影响的研究，特别是高温环境的影响。需要通过有限温度点数据来建立模型，进而预测复合材料在任意温度下的力学性能。Mivehchi等提出了一个基于对数函数的单参数拟合模型，并采用该模型预测了不同温度下复合材料的力学性能；Ha等在研究复合材料高温性能时，提出了一种基于幂函数的双参数拟合模型，并对高温下的数据进行了拟合；Odegard等在研究纤维增强树脂基单向复合材料层合板时，应用Ha提出的幂函数公式对数据进行了拟合，并且通过引入修正因子的方法，进一步预测了高温下此复合材料偏轴拉伸力学性能。此外，复合材料飞行器还具有可重复使用的特征，即单纯的静强度设计无法满足结构全寿命周期的安全性要求，必须考虑疲劳累积损伤效应对材料力学性能参数的影响。S...
【技术保护点】
1.基于积木式试验的数字孪生模型确认和可信度评估方法，其特征在于该方法的步骤包括：/nS1、规划三级积木式试验并获取每一级的试验结果，其中，三级积木式试验的第一级为材料级、第二级为组件级、第三级为部件级；/nS2、根据第一级试验结果，通过确定复合材料刚度、强度随温度变化的理论预测模型、复合材料疲劳寿命随温度变化的理论预测模型、考虑温度效应静载作用下的强度失效准则、考虑温度效应疲劳载荷作用下的强度失效准则，建立与S1中第一级试验状态相同的第一级材料级数字孪生模型，并利用第一级试验结果对所述数字孪生模型进行修正；/nS3、利用修正的第一级材料及数字孪生模型，确定基于灰度理论的不...
【技术特征摘要】
1.基于积木式试验的数字孪生模型确认和可信度评估方法，其特征在于该方法的步骤包括：
S1、规划三级积木式试验并获取每一级的试验结果，其中，三级积木式试验的第一级为材料级、第二级为组件级、第三级为部件级；
S2、根据第一级试验结果，通过确定复合材料刚度、强度随温度变化的理论预测模型、复合材料疲劳寿命随温度变化的理论预测模型、考虑温度效应静载作用下的强度失效准则、考虑温度效应疲劳载荷作用下的强度失效准则，建立与S1中第一级试验状态相同的第一级材料级数字孪生模型，并利用第一级试验结果对所述数字孪生模型进行修正；
S3、利用修正的第一级材料及数字孪生模型，确定基于灰度理论的不确定变量区间估计，即确定材料级模型参数的真实值的估计区间，材料级模型参数包括材料弹性参数、材料强度参数、模型几何尺寸；
S4、从上述材料级模型参数的真实值的估计区间中确定具体的材料级模型参数值，结合第二级试验结果，通过确定紧固件连接刚度预测模型、紧固件强度预测模型，采用第四强度理论准则，建立与S1中第二级试验状态相同的第二级组件级数字孪生模型，并利用第二级试验结果对所述数字孪生模型进行修正；
S5、利用修正的第二级材料及数字孪生模型，确定基于灰度理论的不确定变量区间估计，即确定组件级模型参数的真实值的估计区间，组件级模型参数包括紧固件连接刚度参数、紧固件连接强度参数；
S6、利用确定的材料级模型参数和组件级模型参数，建立与S1中第三级试验状态相同的第三级部件级数字孪生模型，并利用第三级试验结果对所述数字孪生模型进行确认，确定刚度误差和强度误差，实现基于积木式试验的数字孪生模型确认和可信度评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用拉丁方试验设计方法规划三级积木式试验。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：第一级为材料级，规划典型平板结构件，其试验设计参数包括温度效应、缺口、开孔、填充孔、初始损伤、应力状态；
第二级为组件级，规划典型连接结构件，其试验设计参数包括温度效应、连接形式、紧固件状态、应力状态；
第三级为部件级，规划典型组合结构件，为验证性试验。
4.根据权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹进，吴迪，肖凯，彭波，刘赛，姚宇地，郭爱民，苏玲，刘维玮，王月，张帆，陈誉仁，成磊，郑义，徐喆，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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