一种残余应力的测定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种残余应力的测定方法、装置、电子设备及存储介质，包括获取构件模型的目标切割面以及目标切割面的网格节点信息；根据构件模型的结构特征，确定出多个网格节点集，每个网格节点集包括至少一个目标切换面上的网格节点；针对每个网格节点集，对该网格节点集中的网格节点施加单位载荷，以获取目标切割面的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数；根据所有网格节点集对应的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数，构建支反力矩阵和变形量矩阵；根据支反力矩阵、变形量矩阵和误差参数，求解出系数向量，以计算出目标切割面的残余应力，能够减少计算量，提高计算效率，并且不被切割面的几何形状限制。并且不被切割面的几何形状限制。并且不被切割面的几何形状限制。

【技术实现步骤摘要】
一种残余应力的测定方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及材料
，具体而言，涉及一种残余应力的测定方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]残余应力是指构件在不承受外力的情况下，存在于构件内部并且保持自平衡的应力，全面的了解构件残余应力大小和分布对于提高电站运行的安全性和可靠性有重要意义。残余应力测试方法分为有损测量和无损测量两种。
[0003]常见的残余应力测量有轮廓法和级数法两种，其中轮廓法主要通过有限元的方式计算残余应力，单次的计算时间约在10到15分钟左右，面对大批量计算任务时存在耗时较长，计算效率不高；
[0004]级数法在将切割面上残余应力用三角级数展开时受切割面几何形状影响较大，目前在二维平面上主要适用于矩形等简单几何形状，尚不具有普适性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种残余应力的测定方法、装置、电子设备及存储介质，以提高测定的计算效率，同时提高测定的适用范围。
[0006]第一方面，本申请提供了一种残余应力的测定方法，方法包括：获取构件模型的目标切割面以及目标切割面的网格节点信息；根据构件模型的结构特征，确定出多个网格节点集，每个网格节点集包括至少一个目标切换面上的网格节点；针对每个网格节点集，对该网格节点集中的网格节点施加单位载荷，以获取目标切割面的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数；根据所有网格节点集对应的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数，构建支反力矩阵和变形量矩阵；根据支反力矩阵、变形量矩阵和误差参数，求解出系数向量，以计算出目标切割面的残余应力。
[0007]优选的，通过以下方式构建支反力矩阵：支反力矩阵A表示为：
[0008][0009]其中，Φ
ω
为所有位移基函数构成的位移基函数集，Φ
R
为对应的支反力函数构成的支反力函数集。
[0010]优选的，通过以下方式构建变形量矩阵：变形量矩阵W
*
表示为：
[0011][0012]其中，W为目标切割面的法向变量集，W＝(ω1,ω2,ω3,
…
,ω
n
)，ω
i
为目标切割面的网格节点i在切割面法向的坐标。
[0013]优选的，误差参数包括施加的刚体位移和线性回归的误差的总和，通过以下方式求解出系数向量：根据变形量矩阵与误差参数的差，计算出中间向量；根据中间向量与支反
力矩阵的商，计算出系数向量，系数向量的大小为n
×
1。
[0014]优选的，通过以下方式计算出目标切割面的残余应力：计算系数向量和所有应力基函数构成的应力基函数集的乘积，作为目标切割面的残余应力，并生成对应的残余应力云图。
[0015]优选的，通过以下方式确定出多个网格节点集：确定目标切割面上的所有网格节点以及每个网格节点；将每个网格节点对应的网格节点编号，确定为一个网格节点集，或，将对称的两个网格节点对应的网格节点编号，确定为一个网格节点集。
[0016]优选的，通过以下方式确定出多个网格节点集：从目标切割面上的所有网格节点中，确定出多个特征网格节点；将每个特征网格节点对应的网格节点编号，确定为一个网格节点集，或，将对称的两个特征网格节点对应的网格节点编号，确定为一个网格节点集。
[0017]第二方面，本申请提供了一种残余应力的测定装置，装置包括：
[0018]获取模块，用于获取构件模型的目标切割面以及目标切割面的网格节点信息；
[0019]集合模块，用于根据构件模型的结构特征，确定出多个网格节点集，每个网格节点集包括至少一个目标切换面上的网格节点；
[0020]作用模块，用于针对每个网格节点集，对该网格节点集中的网格节点施加单位载荷，以获取目标切割面的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数；
[0021]构建模块，用于根据所有网格节点集对应的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数，构建支反力矩阵和变形量矩阵；
[0022]计算模块，用于根据支反力矩阵、变形量矩阵和误差参数，求解出系数向量，以计算出目标切割面的残余应力。
[0023]第三方面，本申请还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储器之间通过总线通信，机器可读指令被处理器执行时执行如上述的一种残余应力的测定方法的步骤。
[0024]第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的一种残余应力的测定方法的步骤。
[0025]本申请提供的一种残余应力的测定方法、装置、电子设备及存储介质，包括获取构件模型的目标切割面以及目标切割面的网格节点信息；根据构件模型的结构特征，确定出多个网格节点集，每个网格节点集包括至少一个目标切换面上的网格节点；针对每个网格节点集，对该网格节点集中的网格节点施加单位载荷，以获取目标切割面的应力基函数、位移基函数以及构件模型的边界点的支反力；根据所有网格节点集对应的应力基函数、位移基函数以及构件模型的边界点的支反力函数，构建支反力矩阵和变形量矩阵；根据支反力矩阵、变形量矩阵和误差参数，求解出系数向量，以计算出目标切割面的残余应力。通过对目标切割面上的网格节点依次施加单位载荷，分别获取相互独立的应力基函数、位移基函数和支反力，利用线性回归求解出对应的残余应力，能够减少计算量，提高计算效率，并且不被切割面的几何形状限制，应用范围更广泛。
[0026]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本申请实施例所提供的一种残余应力的测定方法的流程图；
[0029]图2为本申请实施例所提供的一种构件的目标切割面的示意图；
[0030]图3为本申请实施例所提供的一种构件的边界条件示意图；
[0031]图4为本申请实施例所提供的一种残余应力的测定装置的结构示意图；
[0032]图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种残余应力的测定方法，其特征在于，所述方法包括：获取构件模型的目标切割面以及所述目标切割面的网格节点信息；根据构件模型的结构特征，确定出多个网格节点集，每个网格节点集包括至少一个目标切换面上的网格节点；针对每个网格节点集，对该网格节点集中的网格节点施加单位载荷，以获取目标切割面的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数；根据所有网格节点集对应的应力基函数、位移基函数以及对应的支反力函数，构建支反力矩阵和变形量矩阵；根据所述支反力矩阵、变形量矩阵和误差参数，求解出系数向量，以计算出目标切割面的残余应力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式构建所述支反力矩阵：所述支反力矩阵A表示为：其中，Φ
ω
为所有位移基函数构成的位移基函数集，Φ
R
为对应的支反力函数构成的支反力函数集。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下方式构建所述变形量矩阵：所述变形量矩阵W
*
表示为：其中，W为目标切割面的法向变量集，W＝(ω1,ω2,ω3,
…
,ω
n
)，ω
i
为目标切割面的网格节点i在切割面法向的坐标。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述误差参数包括施加的刚体位移和线性回归的误差的总和，通过以下方式求解出所述系数向量：根据所述变形量矩阵与误差参数的差，计算出中间向量；根据所述中间向量与所述支反力矩阵的商，计算出所述系数向量，所述系数向量的大小为n
×
1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式计算出目标切割面的残余应力：计算所述系数向量和所有应力基函数构成的应力基函数集的乘积，作为目标切割面的残余应力，并生成对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕中南，郑人仁，秦海龙，史松宜，谢明昭，孙志民，谢锦丽，李东风，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：