申请/专利权人：上海交通大学

申请日：2022-07-13

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN115374666B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/17;G01B21/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.12.09#实质审查的生效;2022.11.22#公开

摘要：本发明提供一种基于变形释放的喷丸固有应变反求方法，所述方法步骤：在标准平板试样指定区域进行喷丸加工；测量喷丸后的平板变形轮廓，获取变形释放前的试件变形特征；去除标准平板试样喷丸表面指定区域的部分材料，获得变形释放后的试样；测量去除材料后不等厚试件的几何轮廓，获取变形释放后的几何特征hx,y和变形特征；基于变形释放前后的几何特征和变形特征，建立固有应变反求优化模型，优化求解固有应变分布。本发明基于变形特征反求固有应变，避免了残余应力反求法存在的过程复杂、精度有限等问题；相较于基于动态冲击模型的反求方法，显著提升了固有应变的反求效率，是实现喷丸工艺固有应变反求高效、准确的途径。

主权项：1.一种基于变形释放的喷丸固有应变反求方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤1：使用给定的喷丸工艺参数对标准平板试件指定区域进行喷丸处理，使试件产生喷丸变形；步骤2：测量喷丸后的平板变形轮廓，获取变形释放前的试件变形特征；步骤3：通过对喷丸侧表面进行去除材料处理使试件产生变形释放；步骤4：测量去除材料后不等厚试件的几何轮廓；步骤5：通过点云匹配对齐点云，得到变形释放后的试件三维几何特征，获取变形释放后的几何特征和变形特征；步骤6：将变形释放前后的试件几何特征和变形特征带入固有反求优化模型进行求解；步骤7：优化结束得到固有应变分布参数，完成固有应变反求；步骤2中的变形释放前的试件变形特征为喷丸后平板试件产生的变形位移；步骤5中的变形释放后的几何特征为通过点云匹配计算上下表面轮廓间的相对位置，即试件厚度分布，所述变形释放后的变形特征为下表面的变形位移；步骤6中的固有应变反求优化模型以，和理论变形位移，的误差为目标函数，以固有矩理论方程和经验参数区间函数为约束建立的优化模型，优化模型表达如下： 其中为超参数，，用于调整目标函数中去除材料前后变形误差的重要程度，为去除材料前的固有矩，为去除材料后的固有矩，为去除材料前的有限元总体刚度矩阵，为去除材料后的有限元总体刚度矩阵，为去除材料前的固有矩等效载荷系数，为去除材料后的固有矩等效载荷系数；所述固有矩理论方程是指根据板壳弯曲理论推导出的固有矩与变形间的偏微分控制方程离散化得到的有限元形式的控制方程，所述固有矩理论方程为：，其中为有限元总体刚度矩阵，为理论变形，为固有矩等效载荷系数，为固有矩；所述计算公式为：，其中为试件厚度分布，为试件原始厚度，为待反求的固有应变分布的未知参数向量并且α∈S，S为由喷丸工艺的相关工程经验确定的固有应变分布参数的可行域，z为沿喷丸表面法向的深度，为固有应变沿深度方向的分布函数；所述理论变形位移，通过固有应变沿深度方向的分布函数以及固有矩理论计算求得；所述固有应变沿深度方向的分布函数为基于经验确定的用于喷丸固有应变分布的带参数函数，带参数函数为高斯分布，，其中为待反求的固有应变分布的未知参数向量，为沿喷丸表面法向的深度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海交通大学 基于变形释放的喷丸固有应变反求方法及系统

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