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一种基于力致荧光响应的材料低周疲劳寿命预测方法技术

技术编号:41468902 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-30 14:23
本发明专利技术涉及一种基于力致荧光响应的材料低周疲劳寿命预测方法,在构件危险部位附近的表面构筑力致荧光涂层,在其附近搭建低周疲劳寿命预测系统,利用服役过程中的力致荧光响应开展寿命预测。通过对表面荧光图层响应进行实时采集,利用图像处理方法对所述荧光图像及其灰度分布直方图进行变换及特征值提取,建立特征值变化与低周疲劳寿命进程联系,获得该材料特征值变化阈值建立寿命预测模型;使用时对荧光响应进行实时监测,利用计算机视觉技术对检测图像进行分析与计算评估,代入模型定量计算其预测疲劳寿命,将最终断裂寿命输入模型,通过自适应系统修正模型,提高模型预测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低周疲劳寿命预测,具体的,其涉及一种适用于不同材料下利用力致荧光响应强度及其特征的低周疲劳寿命预测方法及其系统。


技术介绍

1、在核反应堆、航空发动机、石油化工设备等高价值、重要性设备中,低周疲劳失效可能导致巨大的经济损失和安全事故。为此,研究人员针对疲劳问题进行了广泛而深入的研究,建立起coffin-manson模型,断裂力学方法,连续损伤模型等多种模型来理解低周疲劳机理并预测疲劳寿命。这样的预测方法基于经验公式以及大量实验数据积累,依托统计学概率建立。同时根据不同工况,不同材料,公式中有大量参数需要被调整和修正,因此多数的材料低周疲劳寿命预测方法针对性较强,适用范围较低,同时难以做到在疲劳寿命早期对运行中设备进行实时,可靠的寿命预测。因此,研究并搭建准确有效地在材料构件低周疲劳寿命早期的疲劳预测模型具有重要意义,这样可以在构件未发生疲劳失效之前预见并采取维修或更换措施,保障设备安全稳定运行。中国专利技术专利“一种基于最大循环应力的构件疲劳寿命预测方法”(专利技术专利申请号:202110356751.7公开号:cn 113239478 a)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于力致荧光响应的材料低周疲劳寿命预测方法;其特征是,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤1.3)数据分析和模型建立中,对运行中荧光图像进行图像裁剪提取,灰度运算以及其灰度分布直方图运算结果进行特征值提取运算;其图像提取方法为:

3.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤2)中通过特征值的峰态值变化速率确定阈值为ΔK=0.0009~0.0015,即状态转变参数,此参数与材料本身有关,当系统检测到两次采样间隔内特征值变化速率小于ΔK时,记录此时的寿命圈数为风险评估节点对应圈数Nn,将风险评估节点代入寿命预测公式计算预测寿命Npre...

【技术特征摘要】

1.一种基于力致荧光响应的材料低周疲劳寿命预测方法;其特征是,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤1.3)数据分析和模型建立中,对运行中荧光图像进行图像裁剪提取,灰度运算以及其灰度分布直方图运算结果进行特征值提取运算;其图像提取方法为:

3.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤2)中通过特征值的峰态值变化速率确定阈值为δk=0.0009~0.0015,即状态转变参数,此参数与材料本身有关,当系统检测到两次采样间隔内特征值变化速率小于δk时,记录此时的寿命圈数为风险评估节点对应圈数nn,将风险评估节点代入寿命预测公式计算预测寿命npre

4.如权利要求1所述的方法,其特征是,利用步骤1)的方法对未知阈值以及风险评估节点的材料确定材料疲劳预测参数并根据步骤2)提到的寿命预测公式建立疲劳寿命预测模型输入模型建立模块,此模块用户端允许用户输入包括材料尺寸在内的基本参数以及加载信息用于后续运算处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:张喆邵正旭陈旭
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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