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申请/专利权人：天津大学
摘要：本发明提出了一种基于超声导波的圆管结构三维轴向应力检测方法，克服了当前声弹性‑半解析有限元方法只对结构内力状态进行分析的缺陷，利用声弹性‑半解析有限元方法套用商用软件COMSOL中特征值求解器，进行数值仿真分析得到频散曲线，再将不同应力状态下的频散曲线与自然状态下的频散曲线作差获得相速度的变化量，将圆管结构模型在加载轴向应力状态下的相速度变化量与弯曲应力真实值作为样本进行数据预处理以拟合系数；最后，将预处理后获得的系数与受力模型的相速度变化量输入最小二乘法进行训练与验证，模型预测输出即为轴向应力的大小预测结果。本发明能够实现对圆管结构应力状态下的三维轴向应力的高精度、快速定量检测。
主权项：1.一种基于超声导波的圆管结构三维轴向应力检测方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：根据圆管结构的初始状态和最终状态，利用能量原理求解圆管结构的增量应力张量方程；步骤二：考虑初始轴向应力加载的条件下，将初始状态和最终状态的平衡方程转化为应力作用下的导波运动控制方程；步骤三：通过设定导波应力边界条件，构建基于偏微分方程的声弹性-半解析有限元模型；步骤四：利用声弹性-半解析有限元方法套用商用软件COMSOL中特征值求解器，对声弹性-半解析有限元模型进行扫频求解得到频散曲线；步骤五：将不同应力状态下的频散曲线与自然状态下的频散曲线作差获得相速度的变化量Δcp；步骤六：求解不同三维轴向应力T作用下的相速度变化量，并将圆管结构在预应力状态下的相速度变化量与设定应力值作为样本进行数据预处理以拟合系数；步骤七：将预处理后获得的拟合系数与受力模型的相速度变化量输入最小二乘法进行训练与验证，得到Δcp-应力的线性关系模型；步骤八：通过Δcp-应力的线性关系模型预测输出即得到圆管结构在弹性范围内轴向应力。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 天津大学 基于超声导波的圆管结构三维轴向应力检测方法
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