申请/专利权人：中南大学

申请日：2022-05-27

公开（公告）日：2024-02-09

公开（公告）号：CN114925573B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/27;G16C60/00;G06N3/0985;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.09#授权;2022.09.06#实质审查的生效;2022.08.19#公开

摘要：本发明提供了一种基于等效应变假说的地铁枕梁损伤数据集构建方法，包括选取地铁枕梁上的一块正方形薄板或壳类结构，将一端固定，另一端受到均布的线载荷作用，构建小平板有限元模型；对小平板有限元模型的模型单元进行编号；在模型的材料模块下设定多种不同弹性模量的材料，每个弹性模量分别对应相应的损伤程度；利用ABAQUS软件的二次开发接口，采用对应的Python脚本文件，获得每个模型单元上响应应变场与损伤信息一一对应的小平板基础数据集；将高斯白噪声加入基础数据集中，得到噪声数据；并通过引入服从高斯分布的随机数将噪声数据进行放大，得到扩充的应变场损伤数据集。该方法不仅能简化流程提高效率，且对操作人的要求较低。

主权项：1.一种基于等效应变假说的地铁枕梁损伤数据集构建方法，其特征在于，包括以下步骤：选取地铁枕梁上的一块正方形薄板或壳类结构，将其一端固定，另一端受到均布的线载荷作用，构建小平板有限元模型；对所述小平板有限元模型的模型单元进行编号；在所述模型的材料模块下设定多种不同弹性模量的材料，每个弹性模量分别对应相应的损伤程度；利用ABAQUS软件的二次开发接口，采用对应的Python脚本文件，获得每个模型单元上响应应变场与损伤信息一一对应的小平板基础数据集；具体包括：将无损小平板模型保存为small_plate_well.cae文件；根据无损小平板模型文件，编写Python脚本文件create_inp.py，用于生成含随机损伤单元的小平板模型，并保存为可计算的.inp文件；同时保存损伤信息为.txt文件，作为基础数据集的标签文件，也是构建的损伤识别网络的输出；编写count_inp.py脚本文件，用于批量计算.inp文件，并输出与损伤信息一一对应的应变场信息；编写Python脚本文件create_inp.py的具体执行步骤如下：①导入所需要的ABAQUS库，numpy库，random库；②设定small_plate_well.inp文件的储存路径，设定生成的文件个数n1；③使用mdb.ModelFromInputFile命令导入small_plate_well.inp；执行以下步骤n2次；4-1）通过part对象获取单元信息，储存在变量e中；4-2）生成空矩阵ele_damage，用于储存损伤单元；4-3）执行子程序create_damage；4-4）将存储损伤信息的矩阵output保存成.txt文件，以循环次数命名；4-5）利用SectionAssignment命令给编号为ele_damage的单元赋损伤属性；4-6）利用mdb下属的Job命令输出.inp文件，以循环次数命名；4-7）删除创建的Job；编写的count_inp脚本文件的具体执行步骤如下：1）导入所需的ABAQUS库，os库；2）设定工作路径和存储.inp文件的路径；3）执行以下步骤n3次：3-1）使用os库中的函数获得.inp文件的文件名file_name；3-2）使用mab.JobFromInputFile函数读入.inp文件并计算；3-3）使用mdb.jobs.waitForCompletion函数等待计算完成；3-4）计算完成得到.odb计算结果文件，使用session.openOdb函数打开.odb计算结果文件；3-5）通过定义session下的NumberFormat对象确定输出数据的格式；3-6）通过session.writeFieldReport函数输出应变场，保存为.csv文件；3-7）关闭.odb文件；通过运行count_inp.py脚本文件，同样得到了.csv文件，并且.csv文件的文件名与.txt文件的文件名一一对应；至此，小平板基础数据集制作完成；所述基础数据集中每组数据包含一个.csv文件与一个.txt文件；.csv文件中包含了64×64，共4096个单元的三向应变信息；.txt文件中包含了4096个单元的损伤信息，0代表无损伤，1代表单元刚度削弱20%，2代表单元刚度削弱40%，3代表单元刚度削弱60%；将高斯白噪声加入所述基础数据集中，得到噪声数据；并通过引入服从高斯分布的随机数将所述噪声数据进行放大，得到扩充的应变场损伤数据集。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中南大学 一种基于等效应变假说的地铁枕梁损伤数据集构建方法

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