一种用于压力容器的内表面应变重构方法技术

本发明专利技术公开了一种用于压力容器的内表面应变重构方法，涉及压力容器结构监测及损伤识别技术领域。本发明专利技术通过在压力容器外表面上沿其环向和经向布设应变传感器，基于应变传感器测量得到的环向应变和经向应变，结合压力容器内外表面环向应变之间的解析关系以及压力容器内外表面经向应变之间的解析关系，重构得到压力容器内表面的环向应变和经向应变。本发明专利技术仅需测量压力容器的外表面应变就能精确获取其内表面的应变分布，为后续压力容器的状态重构和损伤定量化评价提供了数据支持，具有广泛推广的价值。推广的价值。推广的价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于压力容器的内表面应变重构方法


[0001]本专利技术涉及压力容器结构监测及损伤识别
，具体涉及一种用于压力容器的内表面应变重构方法。

技术介绍

[0002]压力容器作为贮存、反应、分离原料的容器，广泛应用于石油化工、核工业、机械制造、航海运输等领域。近年来，压力容器还在新能源汽车、航空航天领域发挥着重要的作用。压力容器功能的发挥严重依赖于其自身结构的完整性。但是，压力容器作为一种组合壳体，在封头和直桶段的连接部位处常会存在曲率不连续的问题，曲率的突变往往会导致较高的不连续应力，严重影响压力容器的使用寿命。所以有必要针对压力容器的形状、尺寸以及发生突变的区域进行健康评估，获取关于压力容器结构状态的量化信息。这就需要在压力容器上布设传感器，特别是压力容器表面的高应变区域，获取压力容器的应变信息。
[0003]但是，由于压力容器的结构限制以及密闭性的要求，很难满足在压力容器内部布设传感器的需求。因此，亟需提出一种用于压力容器的内表面应变重构方法，基于压力容器外表面的应变数据，重构得到压力容器内表面的应变分布。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于压力容器的内表面应变重构方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，在压力容器外表面上沿压力容器的环向和经向均匀设置多个应变传感器，利用应变传感器获取压力容器外表面的环向应变和经向应变；步骤2，基于压力容器内外表面环向应变之间的解析关系，重构得到压力容器内表面的环向应变；步骤3，基于压力容器内外表面经向应变之间的解析关系，重构得到压力容器内表面的经向应变。2.根据权利要求1所述的一种用于压力容器的内表面应变重构方法，其特征在于，所述步骤2中，具体包括以下步骤：步骤2.1，根据有力矩理论，得到均匀内压条件下压力容器内外表面环向应变之间的解析关系为：式中，为压力容器外表面的环向应变，为压力容器内表面的环向应变；步骤2.2，基于均匀内压条件下压力容器内外表面环向应变之间的解析关系，根据测量得到的压力容器外表面环向应变直接确定压力容器的内表面环向应变。3.根据权利要求2所述的一种用于压力容器的内表面应变重构方法，其特征在于，所述步骤3中，具体包括以下步骤：步骤3.1，将压力容器的经向应变分为薄膜解和有矩解，如公式(2)所示：式中，ε
x
为压力容器的经向应变，为基于无力矩理论计算得到的经向应变，为基于有力矩理论计算得到的经向二次应变；步骤3.2，由于二次应变具有局部性，超过压力容器边缘应力的截至距离时局部应变ε
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【专利技术属性】
技术研发人员：武湛君，李腾腾，徐浩，杨雷，李建乐，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：