本申請(qǐng)涉及復(fù)合材料力學(xué)及實(shí)驗(yàn)力學(xué)，更具體的說，涉及一種疲勞壽命預(yù)測(cè)方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、復(fù)合材料是人們運(yùn)用先進(jìn)的材料制備技術(shù)將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。復(fù)合材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，旨在評(píng)估材料在循環(huán)應(yīng)力下的耐久性。

2、對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)能夠更好的優(yōu)化復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，那么如何實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N疲勞壽命預(yù)測(cè)方法及相關(guān)裝置，以解決亟需進(jìn)行復(fù)合材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)采用了如下技術(shù)方案：

3、一種疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，包括：

4、確定疲勞測(cè)試參數(shù)；

5、利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞測(cè)試操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖；

6、根據(jù)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命。

7、可選地，利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞測(cè)試操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，包括：

8、確定疲勞次數(shù)；

9、針對(duì)每一疲勞次數(shù)，利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，控制疲勞測(cè)試裝置對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料執(zhí)行預(yù)設(shè)疲勞測(cè)試動(dòng)作，所述預(yù)設(shè)疲勞測(cè)試動(dòng)作的執(zhí)行次數(shù)為所述疲勞次數(shù)；

10、在所述預(yù)設(shè)疲勞測(cè)試動(dòng)作執(zhí)行完成后，確定所述目標(biāo)復(fù)合材料的時(shí)頻標(biāo)度圖。

11、可選地，確定所述目標(biāo)復(fù)合材料的時(shí)頻標(biāo)度圖，包括：

12、獲取所述目標(biāo)復(fù)合材料的圖像數(shù)據(jù)；

13、對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變形分析操作，得到時(shí)頻標(biāo)度圖。

14、可選地，根據(jù)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命，包括：

15、將不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖轉(zhuǎn)換為像素矩陣；

16、對(duì)所述像素矩陣進(jìn)行歸一化操作，得到目標(biāo)圖像向量；

17、調(diào)用疲勞壽命預(yù)測(cè)模型，對(duì)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述目標(biāo)圖像向量進(jìn)行處理，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命。

18、可選地，所述疲勞壽命預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練過程包括：

19、獲取訓(xùn)練樣本；所述訓(xùn)練樣本包括輸入?yún)?shù)以及疲勞壽命參考值；所述輸入?yún)?shù)包括測(cè)試參數(shù)樣本以及圖像向量樣本；

20、利用所述訓(xùn)練樣本，對(duì)疲勞壽命預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，直至滿足訓(xùn)練停止條件時(shí)停止；所述疲勞壽命預(yù)測(cè)模型中，隱藏層節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)；傳遞函數(shù)為sigmoid函數(shù)；輸出層的輸出函數(shù)為線性函數(shù)；訓(xùn)練函數(shù)為trainlm函數(shù)。

21、可選地，獲取訓(xùn)練樣本，包括：

22、通過疲勞測(cè)試裝置對(duì)實(shí)際復(fù)合材料執(zhí)行預(yù)設(shè)疲勞測(cè)試操作，得到第一訓(xùn)練樣本；

23、對(duì)仿真復(fù)合材料進(jìn)行有限元仿真操作，得到第二訓(xùn)練樣本；

24、將所述第一訓(xùn)練樣本和所述第二訓(xùn)練樣本組合得到訓(xùn)練樣本。

25、可選地，對(duì)仿真復(fù)合材料進(jìn)行有限元仿真操作，得到第二訓(xùn)練樣本，包括：

26、利用測(cè)試參數(shù)樣本，對(duì)仿真復(fù)合材料進(jìn)行有限元仿真，在仿真過程中，通過加入預(yù)設(shè)信噪比的噪聲的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)操作，得到標(biāo)度圖樣本；

27、將所述標(biāo)度圖樣本轉(zhuǎn)換為圖像向量樣本；

28、將所述測(cè)試參數(shù)樣本以及所述圖像向量樣本組合得到第二訓(xùn)練樣本。

29、一種疲勞壽命預(yù)測(cè)裝置，包括：

30、參數(shù)確定模塊，用于確定疲勞測(cè)試參數(shù)；

31、疲勞測(cè)試模塊，用于利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞測(cè)試操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖；

32、壽命預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命。

33、一種電子設(shè)備，包括至少一個(gè)處理器和與所述處理器連接的存儲(chǔ)器，其中：

34、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

35、所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以使所述電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)上述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。

36、一種疲勞壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括上述的電子設(shè)備，還包括：

37、疲勞測(cè)試裝置以及相機(jī)；

38、所述疲勞測(cè)試裝置用于，基于所述電子設(shè)備的控制，進(jìn)行疲勞測(cè)試操作；

39、所述相機(jī)用于，采集目標(biāo)復(fù)合材料的圖像數(shù)據(jù)，將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述電子設(shè)備。

40、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N疲勞壽命預(yù)測(cè)方法及相關(guān)裝置，本申請(qǐng)中，確定疲勞測(cè)試參數(shù)，利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞測(cè)試操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，根據(jù)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命。即通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了疲勞壽命的測(cè)試，并且本發(fā)明中，使用了目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，該數(shù)據(jù)能夠代表目標(biāo)復(fù)合材料實(shí)際場(chǎng)景中的使用情況數(shù)據(jù)，因此，利用該數(shù)據(jù)進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)，能夠提高壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。

技術(shù)特征：

1.一種疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞測(cè)試操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，確定所述目標(biāo)復(fù)合材料的時(shí)頻標(biāo)度圖，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述疲勞壽命預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練過程包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，獲取訓(xùn)練樣本，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，對(duì)仿真復(fù)合材料進(jìn)行有限元仿真操作，得到第二訓(xùn)練樣本，包括：

8.一種疲勞壽命預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括至少一個(gè)處理器和與所述處理器連接的存儲(chǔ)器，其中：

10.一種疲勞壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N疲勞壽命預(yù)測(cè)方法及相關(guān)裝置，涉及復(fù)合材料力學(xué)及實(shí)驗(yàn)力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)中，確定疲勞測(cè)試參數(shù)，利用所述疲勞測(cè)試參數(shù)，對(duì)目標(biāo)復(fù)合材料進(jìn)行疲勞測(cè)試操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，根據(jù)所述疲勞測(cè)試參數(shù)以及所述不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)操作，得到所述目標(biāo)復(fù)合材料的疲勞壽命。即通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了疲勞壽命的測(cè)試，并且本發(fā)明中，使用了目標(biāo)復(fù)合材料在不同疲勞次數(shù)下的時(shí)頻標(biāo)度圖，該數(shù)據(jù)能夠代表目標(biāo)復(fù)合材料實(shí)際場(chǎng)景中的使用情況數(shù)據(jù)，因此，利用該數(shù)據(jù)進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)，能夠提高壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。

技術(shù)研發(fā)人員：楊洋,范金娟,陳新文,張琴,何玉懷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航發(fā)北京航空材料研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2