一种数字孪生信息驱动的高可信结构变形监测方法

    公开(公告)号:CN117763926B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202410195544.1

    申请日:2024-02-22

    IPC分类号: G06F30/23 G06F30/13

    摘要: 一种数字孪生信息驱动的高可信结构变形监测方法,属于工程结构变形监测领域,步骤如下:建立结构的有限元模型进行采样,获得全场应变和变形样本数据,增加样本数据的多样性;以张量或矩阵形式存储应变和变形场样本数据;基于神经网络训练应变场到变形场样本数据的映射关系;实时获取应变传感器数据,并建立应变场的数字孪生模型;将数字孪生模型预测的全场应变数据信息作为神经网络的输入,预测的全场变形数据作为输出,通过预测结果实现全场变形监测。本发明无需进行位移计布置、变形监测可信度高,可解决传统变形测量方法易受结构振动影响,难以针对工程结构进行随动测量以及传统变形监测方法可信度低、稳定性差等难题。

    一种基于数字孪生的大型结构模态全域监测方法

    公开(公告)号:CN117973158A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410384862.2

    申请日:2024-04-01

    IPC分类号: G06F30/23 G06F119/14

    摘要: 本发明提供一种基于数字孪生的大型结构模态全域监测方法,属于模态分析领域。所述方法包括:1)针对复杂结构建立高精度的有限元仿真模型,开展模态分析得到结构的有限元仿真模态。2)针对复杂结构进行试验方案设计、传感器布置及试验系统搭建并进行模态试验。3)实时获取传感器数据得到复杂结构模态试验测点的频响函数。4)基于频响函数实时提取复杂结构的试验模态。5)利用数据融合方法将试验模态与有限元仿真模态进行融合,实时得到复杂结构的数字孪生体,实现对复杂结构全场模态的实时监测。本发明面向缺少一种精度高、覆盖全场、实时可视化模态监测方法的问题,建立了高精度的数字孪生体,能够实时可视化地监测结构全场模态。

    考虑加载偏差的试验数字孪生体动态校正方法

    公开(公告)号:CN117744455A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202410190818.8

    申请日:2024-02-21

    摘要: 考虑加载偏差的试验数字孪生体动态校正方法,属于结构试验领域,首先,确定设计变量、试验加载变量,仿真计算力学场数据并组装快照矩阵。其次,计算各设计变量对应的降阶基系数。第三,构建设计变量到降阶基系数的代理模型,当精度不足时扩大快照矩阵,重新上述步骤,得到最终降阶模型。第四,在试验阶段实时获取试验数据及当前设计变量,当存在加载偏差时,通过最终降阶模型计算力学场数据。最后,将试验数据及力学场数据融合构建数字孪生体。本发明操作简便、便于集成于传统试验;可解决由于加载偏差导致的精度不足的问题,通过将实际加载信息输入降阶模型,实现仿真数据的在线高效高精度更新,完成数字孪生体动态校正,提高数字孪生体精度。

    一种用于纤维基体界面强度微球脱粘实验的夹具及使用方法

    公开(公告)号:CN114371070B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202111585515.9

    申请日:2021-12-20

    发明人: 李桐 王博 毛泽钡

    IPC分类号: G01N3/04

    摘要: 一种用于纤维基体界面强度微球脱粘实验的夹具及使用方法,夹具分为刀具和试件夹具两部分。刀具部分安装在微型原位力学试验设备的固定安装座,通过两块平行薄板的变形调整刀口间隙,通过第三块弹性薄板的变形将输入端的位移按比例减小后传递至刀口间隙,能够精确调整刀口间隙,有效分离粘附在纤维上的基体微球。试件夹具部分安装在微型原位力学试验设备的移动安装座,并由夹具底座、试样片和试样片压板组成。设计为L型的试样片能有效固定纤维两端,并给显微镜留出垂直向下观察试样的空间。本发明可以方便地将纤维试样固定至试样夹具,并在实验开始后能全程在显微镜中观察到纤维试样在刀口间隙中移动和基体微球从纤维上脱落的过程,提高实验结果的准确性。

    一种风机叶片微波辐射除冰方法
    85.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116733693A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310730411.5

    申请日:2023-06-20

    IPC分类号: F03D80/40 F03D80/60

    摘要: 本发明涉及风力发电领域,特别是一种风机叶片微波辐射除冰方法。本发明实现了风机叶片的微波除冰技术。超疏水碳化硅/聚氨酯复合涂料保证叶片表面的疏水性能,供电线路的改造保证了微波加热系统的自供电,微波加热系统的设计和辐射天线的布置实现了微波能量的定向辐射,碳化硅/石墨/聚氨酯复合吸波涂料吸收微波能量并转化为热能,实现叶片的高效除冰。本发明能耗低,相较于传统除冰方法,本发明采用微波加热源,能耗更低。高效性:微波能量能够迅速融化叶片表面的冰雪,防止新的冰雪形成,提高风能转化效率。灵活适应性:本发明适用于不同长度和形状的风电叶片,通过优化设计辐射天线的数量、布放位置,具有较高的灵活性和适应性。

    一种适用于热塑性编织复合材料航天承力构件的材料-结构-制造一体化优化设计方法

    公开(公告)号:CN111597641B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202010444328.8

    申请日:2020-05-22

    摘要: 本发明提供一种适用于热塑性编织复合材料航天承力构件的材料‑结构‑制造一体化优化设计方法,包括:根据纤维体分比、纤维和基体性能参数,利用细观力学方法预测纤维增强复合材料的等效宏观弹性模量;进行复合材料标准拉伸实验测试,基于弹性常数和泊松比修正预测的等效宏观弹性模量;建立复合材料结构件的有限模型并对结构件外形尺寸和厚度进行参数化;构建优化模型,采用高效的自适应加点代理模型优化方法进行结构件的优化设计,直至优化结果收敛,得到构件的最优设计;结合成型工艺修改优化的构件构型,模压成型制备结构件。本发明优化设计效率高,缩短复合材料结构的设计周期,减少结构设计成本,为复合材料优化设计提供一种快速有效的方法。

    一种数据驱动的非侵入式形状-拓扑协同优化方法和系统

    公开(公告)号:CN116227062A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310065111.X

    申请日:2023-01-12

    IPC分类号: G06F30/17

    摘要: 本发明公开的数据驱动的非侵入式形状‑拓扑协同优化方法和系统,涉及结构优化领域。本发明首先利用网格变形技术对结构进行参数化建模,并利用形状方程约束结构控制点的位移,保证了网格变形后结构形状的规则平滑;其次,本发明采用多种求解器对不同形状的模型进行拓扑优化,获得多源拓扑优化响应数据;最后,本发明建立了形状设计变量和拓扑优化响应数据之间的非侵入式代理模型,并基于非侵入式代理模型获得形状‑拓扑协同优化方案。本发明考虑了形状优化与拓扑优化的相互作用,有助于扩大设计空间,相比其他形状‑拓扑优化方法,具有较高的寻优效率及寻优能力,且无需进行复杂的灵敏度公式推导,便于应用于实际工程。

    一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法

    公开(公告)号:CN111737902B

    公开(公告)日:2023-02-14

    申请号:CN202010587841.2

    申请日:2020-06-24

    摘要: 一种快速求解含缺陷薄壳结构屈曲载荷的数值振动方法,属于航空航天中主承力薄壁构件快速设计领域。首先,计算完美薄壳结构的线性屈曲载荷值Pcr。其次,以一定比例α%的线性屈曲载荷值Pcr作为外载荷上限值,以0作为外载荷下限值,对含缺陷薄壳结构逐步施加不同幅值的外载荷Pi,并分别计算含缺陷薄壳结构的一阶负载固有频率再次,根据施加的外载荷和计算获得的一阶负载固有频率结果,求得的极小值ξ。最后,根据Pcr和ξ得到数值振动方法预测的含缺陷薄壳结构的屈曲载荷PVCT。本发明对于多种类型的薄壳结构构型、多种类型的材料属性和多种类型的缺陷形式,表现出较高的适用性,取得较高的预测精度和效率,可有效缩短航空航天薄壳结构研发周期。

    短切碳纤维增强热塑性复合材料的卫星隔/减振支架

    公开(公告)号:CN114476145B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210053722.8

    申请日:2022-01-18

    发明人: 李桐 牛飞 叶辉 王博

    摘要: 本发明提供一种短切碳纤维增强热塑性复合材料的卫星隔/减振支架,涉及航空航天等轻量化设计制造技术领域,该支架主要包括中间圆筒区域和四条桥梁式支腿区域两大部分,两部分之间通过螺栓进行连接;考虑成型工艺限制,进一步优化的支架构型,使用注塑成型工艺制备支架结构。同时本发明制备的短切碳纤维增强热塑性复合材料的卫星隔/减振支架,可用于较大载荷和复杂工况条件,支架的连接性、整体强度稳定性以及隔振性能和使用寿命都达到设计要求。本发明为热塑性复合材料工程制造提供了一种高效的优化设计及制造方法,该方法制造出的卫星隔/减振支架成本低、实用性强,易于规模化生产。

    一种航空发动机滑油箱支架及其设计方法

    公开(公告)号:CN115130195A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202110323875.5

    申请日:2021-03-26

    摘要: 本发明提供了一种航空发动机滑油箱支架及其设计方法,属于航空航天支架结构领域。该航空发动机滑油箱支架为整体结构;所述航空发动机滑油箱支架包括多个耳片以及连接相邻耳片之间的连接结构,在连接结构上开有镂空;在各个耳片上均开有通孔。与传统支架结构相比,本发明的支架结构的整体刚度、耳片连接处的局部刚度均有明显提升,而且耳片连接处的局部刚度的提升也可以改善与之相连的箍带结构的应力分布,使其不再承受偏心拉力,降低了箍带结构的应力水平。