System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法、装置、设备和介质制造方法及图纸_技高网

吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

技术编号:41106228 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-25 14:00
本发明专利技术涉及一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法、装置、设备和介质,通过构建蠕变拟合预测模型,并获取待预测材料的样本数据库;然后根据样本数据库以及预先设定的损失函数,采用符号回归对蠕变拟合预测模型进行训练,得到蠕变本构模型;最后通过蠕变本构模型预测材料的蠕变应变。本发明专利技术提供的蠕变本构模型能够有效预测不同场景下和不同材料的蠕变应变,具有较好的灵活性,预测精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料高温力学性能研究,特别是涉及一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法、装置、设备和介质


技术介绍

1、高超声速飞行器是指飞行马赫数大于或等于5的飞行器,其兼具航空飞行器和航天飞行器的优点,具有飞行速度快的特点。高超声速飞行器及其发动机在结构上将普遍采用轻质柔性材料和大型薄壁结构设计,在具有复杂流场、高焓、中低热流和持续长时间气动加热等极端力热载荷作用下,其主要故障模式之一是蠕变。蠕变是指材料在受力作用下随时间延长而产生的应变增加的现象,因此,蠕变会导致发动机塑性变形过大,从而致使发动机结构破坏。

2、因此,考虑蠕变效应对工程设计和性能的影响,进行多场耦合数值计算时需要准确确定蠕变本构模型,以预测蠕变引起的应变,以更好地符合实际情况。

3、然而,现有的蠕变本构模型,如norton模型、dorn模型、kachanov-robotnov(k-r)模型以及一些商业软件内置的graham模型等,大多形式单一,其主要通过修改模型参数来预测蠕应变,针对不同的应用场景和不同的材料,无法很好的预测蠕变应变,准确性不高。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高蠕变应变预测精度的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法、装置、设备和介质。

2、一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,所述方法包括:

3、构建蠕变拟合预测模型,并获取待预测材料的样本数据库;

4、根据所述样本数据库以及预先设定的损失函数,采用符号回归对所述蠕变拟合预测模型进行训练,得到蠕变本构模型;

5、通过所述蠕变本构模型预测材料的蠕变应变。

6、其中一个实施例中,获取待预测材料的样本数据库,包括:

7、根据吸气式发动机进气道环境确定待预测材料和温度应力范围,获取不同温度、应力和时间下的蠕变应变样本数据;

8、对所述蠕变应变样本数据进行归一化处理,得到待预测材料的样本数据库。

9、其中一个实施例中,预先设定的损失函数表达式为:

10、

11、式中,n表示观测值总数;x表示第i个实际值;y表示第i个预测值。

12、其中一个实施例中,所述蠕变本构模型表达式为:

13、

14、式中,s表示应变数值;t表示蠕变的时间;e表示材料所受的应力;t表示温度值的比值;e表示自然常数;f表示变量。

15、其中一个实施例中,通过所述蠕变本构模型预测材料的蠕变应变,包括:

16、构建吸气式发动机有限元模型,并施加工作载荷,计算吸气式发动机有限元模型节点的力学热性能;

17、基于所述力学热性能,采用所述蠕变本构模型进行计算,得到材料的蠕变应变及蠕变应力。

18、一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合装置,所述装置包括:

19、模型构建模块,用于构建蠕变拟合预测模型,并获取待预测材料的样本数据库;

20、训练模块,用于根据所述样本数据库以及预先设定的损失函数,采用符号回归对所述蠕变拟合预测模型进行训练,得到蠕变本构模型;

21、预测模块,用于通过所述蠕变本构模型预测材料的蠕变应变。

22、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求任一项所述方法的步骤。

23、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求任一项所述的方法的步骤。

24、上述吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法、装置、设备和介质,通过构建蠕变拟合预测模型,并获取待预测材料的样本数据库;然后根据样本数据库以及预先设定的损失函数,采用符号回归对蠕变拟合预测模型进行训练,得到蠕变本构模型;最后通过蠕变本构模型预测材料的蠕变应变。

25、相较于传统的用一组参数拟合所有应力和温度下的蠕变本构模型,本专利技术通过构建蠕变拟合预测模型,并针对性的获取待预测材料的样本数据库。基于该样本数据库,并采用符号回归对蠕变拟合预测模型进行训练,得到的蠕变本构模型可以有效预测不同场景下和不同材料的蠕变应变,具有较好的灵活性,预测精度高。

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【技术保护点】

1.一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,获取待预测材料的样本数据库,包括:

3.根据权利要求1或2所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,预先设定的损失函数表达式为:

4.根据权利要求3所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,所述蠕变本构模型表达式为:

5.根据权利要求4所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,通过所述蠕变本构模型预测材料的蠕变应变,包括:

6.一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合装置,其特征在于,所述装置包括:

7.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

【技术特征摘要】

1.一种吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,获取待预测材料的样本数据库,包括:

3.根据权利要求1或2所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,预先设定的损失函数表达式为:

4.根据权利要求3所述的吸气式发动机高温材料蠕变拟合方法,其特征在于,所述蠕变本构模型表达式为:

5.根据权利要求4所述的吸气式发动机高温材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙明波林源王成龙汪洪波杨揖心沈赤兵
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:

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