【技术实现步骤摘要】
一种航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术属于计算机辅助设计与制造领域，更深入地涉及一种航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法。
技术介绍
[0002]随着航空航天等行业的迅速发展，对航空结构件等关键部件的更新速度带来了新的挑战，航空结构件裂纹面的可靠性修复技术是各大航空公司竞争的主要技术之一。由于航空结构件结构较大，应用时受力状态复杂，在服役过程中不可避免的产生划伤、磨损、裂纹等微小缺陷，继续服役会出现较大的安全隐患，但目前航空结构件造价过大，换新成本昂贵，周期过长且造成资源浪费。采用特定的表面修复技术可恢复损伤零件的性能，使其达到原始结构件的服役要求，在节约资源的同时给航空公司节省了成本开支。
[0003]在对含有裂纹等缺陷的结构件进行表面修复前，需要进行高精度的疲劳裂纹扩展仿真模拟，而模拟结果与单元划分质量密切相关。当航空结构件含裂纹或者缺陷时，应用边界元法分析裂纹问题，裂纹面含有大量的近奇异积分，而处理近奇异积分在数学和算法实现上相当困难。近奇异积分的计算精度...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法、装置、设备及存储介质，包括如下步骤：（1）建立航空结构件疲劳裂纹扩展问题计算模型并离散计算域；（2）计算单元内部构建参考源点及单元预处理；（3）基于仿射变换方法和特征分区技术构建细分区域和投影区域；（4）基于仿射变换的细分区域自适应单元细分；（5）基于径向投影算法重构投影区域和参考源点间的积分子块；（6）采用Serendipity积分单元构建参考源点附近的积分子块。2.根据权利要求1所述的航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法、装置、设备及存储介质，其特征在于，包括：初始模型输入模块，用于所述输入航空结构件裂纹面的几何信息，离散计算单元；单元自动处理模块，用于处理计算单元，构建单元内部参考源点；单元特征分区模块，用于航空结构件裂纹面中计算单元的区域划分；细分区域剖分模块，用于构建航空结构件裂纹面中计算单元的细分区域积分子块；投影区域处理模块，用于构建裂纹面中计算单元参考源点和投影区域间的积分子块；单元数值积分模块，用于计算航空结构件裂纹面计算单元中的近奇异积分；数据存储更新模块，用于存储所述模型的积分子块数据，更新最终积分数据。3.根据权利要求1所述的一种航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法、装置、设备及存储介质，其特征在于，所述初始模型输入模块，当边界元法计算含有裂纹等非理想几何特征的航空结构件时，近奇异积分大量存在，需要确定含有源点的计算单元。将计算模型离散为有限个互不重叠的计算单元，对每个单元进行数值积分，计算疲劳裂纹扩展分析中的近奇异积分。需将航空结构件裂纹面的几何数据作为输入，以B
‑
Rep文件形式输出并作为疲劳裂纹扩展分析程序的输入。4.如权利要求1所述的一种航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法、装置、设备及存储介质，其特征在于，所述单元自动处理模块包括：（2.1）构建参考源点。确定源点与单元的相对位置关系，将源点垂直投射至单元内部，单元内部的投影点统称为参考源点；（2.2）初始单元的预处理。将参考源点与单元顶点相连后，通过纵横比、扁平率、邻边角、边长比对分区的质量进行评判，其中合格的区域需满足以下条件。（a）纵横比。纵横比是指参考源点到单元边界的垂直距离与单元边界两顶点的线段长度的比值，合格区域的纵横比需小于0.1；（b）扁平率。扁平率是指参考源点到单元边界的垂直距离与中心点到单元边界垂直距离之比，合格区域的扁平率需小于0.3；（c）邻边角。邻边角是指以参考源点和顶点相连的两线段为边组成的夹角，合格区域的邻边角尽可能的小于90
°
；（d）边长比。边长比是指参考源点与顶点相连的短边与长边之比，合格区域的边长比小于0.3。5.如权利要求1所述的一种航空结构件疲劳断裂分析及剩余寿命评估方法、装置、设备及存储介质，其特征在于，所述单元特征分区模块包括：（3.1）考虑参考源点及单元形状的特征分区。根据参考源点在单元内部的位置，采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭前建，池宝涛，贾志超，袁伟，王富顺，王楠楠，张宪成，白圣民，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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