基于改进的CA-ResNet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进的CA‑ResNet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，包括：获得汽蚀或水蚀图像及失重数据；对累积质量损失离散点进行Logistic方程拟合，并通过作图法，获得转捩点t<subgt;2</subgt;，并以此获得汽蚀或水蚀寿命系数ζ；对原始收集的图像以8:2的比例划分训练集和验证集，并以寿命系数ζ作为训练集和验证集的标签；将预处理好的数据集加载入改进的CA‑ResNet网络。本发明专利技术采用的改进的CA‑ResNet网络，能够快速地识别该材料损伤程度，且准确率高，不需要借助专家经验、相关知识和复杂的建模计算分析过程，可相对精确地实现叶片材料蚀后损伤程度的识别及剩余寿命预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于叶片材料，涉及汽蚀及水蚀等叶片材料表面损伤程度识别方法，具体为一种基于改进ca-resnet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法。

技术介绍

1、汽蚀、水蚀是液体动力环境中典型的材料损伤形式，常见于冷却水泵、液压系统、发动机缸套及汽轮机等一些过流部件中。这些设备在运行过程中，由于压力变化或液滴高速冲击导致空泡溃灭，以冲击波和微射流的形式对周围材料表面产生冲击，导致部件发生塑性变形和强度破坏，使得表面常出现大量蜂窝状损伤，影响正常工作效率，严重时将危及到部件的可靠性和设备的使用寿命。因此，如何防范汽蚀及水蚀对部件的破坏已成为目前过流部件设计中亟需解决的重要课题。

2、广泛应用于汽轮机、燃气轮机、离心泵等设备上的叶片材料通常具有良好的抗衰减性能、抗蚀性能以及优异的力学性能。然而，由于叶片材料长期服役于高温、腐蚀、冲击和摩擦的复杂环境中，汽蚀、水蚀是造成其失效的重要因素，同时对设备的使用寿命具有重要影响。在长时间的汽水蚀作用下，叶片的高压过流表面会出现蜂窝状坑洞，会降低设备的效率、加剧磨损、产生振动和噪音。损伤严重时，甚至会造成叶片的穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进的CA-ResNet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于改进的CA-ResNet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，其特征在于：步骤S1中，叶片材料的损伤微观形貌图由超景深显微镜在300倍下拍摄，拍摄的图像像素为1600×1200，并收集叶片材料损伤最严重的区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进的CA-ResNet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，其特征在于：步骤S1中，转捩点的确定是通过作图法在特性曲线上得到；将叶片材料的累积质量损失离散点通过Logistic方程进行拟合，...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进的ca-resnet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于改进的ca-resnet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，其特征在于：步骤s1中，叶片材料的损伤微观形貌图由超景深显微镜在300倍下拍摄，拍摄的图像像素为1600×1200，并收集叶片材料损伤最严重的区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进的ca-resnet网络的叶片材料损伤演化的寿命预测方法，其特征在于：步骤s1中，转捩点的确定是通过作图法在特性曲线上得到；将叶片材料的累积质量损失离散点通过logistic方程进行拟合，绘制累积质量损失曲线，接着分别拟合曲线最大斜率处的切线f1和曲线末端的切线f2；然后取f1与轴的交点为t1，f1与f2的交点为t2；之后定量划分损伤过程的不同时期，其中[0,t1]，[t1,t2]和[t2,+∞)分别代表孕育期、加速期和衰减期；汽蚀寿命系数其中t为实验过程中对叶片材料的损伤测试时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸娟，王程波，贺磊，范智航，牛亚龙，刘峰，彭超义，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：