[发明专利]一种残余应力预测方法、装置、服务器及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种残余应力预测方法、装置、服务器及存储介质。该方法包括：构造一个应力函数；将所述应力函数对称延拓构造为周期函数；使用一组预设阶数的三角级数展开所述周期函数；以每一阶三角级数作为残余应力值分别计算切割面的第一变形轮廓；将所述第一变形轮廓与实验测量获取的第二变形轮廓拟合，以确定每一阶三角级数的对应的系数；根据每一阶三角级数的对应的系数确认所述应力函数的表达；将待测量点与试件豁口端的距离作为所述应力函数的输入值进行计算，以预测所述待测量点的残余应力。本发明实施例的技术方案，解决测量得到的轮廓数据不准确的问题，也可以针对具有相同几何形状的试件残余应力分布实现批量计算。

技术领域

本发明实施例涉及残余应力检测领域，尤其涉及一种残余应力预测方法、装置、服务器及存储介质。

背景技术

轮廓法是一种通过测量应力释放导致位移来得到残余应力分布的一种破坏性残余应力测量方法，这种方法可以得到待测面上各点的残余应力值并绘出二维残余应力分布图。其基本原理是：当含有残余应力的物体被切成两半，在新产生的表面上将产生应力释放导致的变形，假定应力释放过程是弹性的，且不人为引入新的变形，则将这个变形强制压回初始平面状态所用的力的大小即为初始残余应力大小。

在传统的轮廓法实验方法中，计算应力的方式是将将应力释放在切割面上产生的变形值通过多项式插值或三次样条插值拟合成曲线或曲面方程，再将试件切割后产生的两部分分别构造出的曲线或曲面方程取平均值以去除因切割时的偏斜而导致的在切割面两侧呈反对称分布的变形误差，最后将平均后的方程输入有限元软件作为边界条件即可求解得到初始残余应力分布。商业有限元软件如ABAQUS可以用于根据测量得到的变形轮廓求解残余应力，即计算将测得变形轮廓压回初始平面所需的应力。这种传统的方法可以做到消除切应力释放等原因导致的反对称变形误差对残余正应力结果的影响，但在测量得到的轮廓数据存在其它误差时，测量数据并不反映相对于真实初始对称面的变形值，如果将这些数据直接用于有限元边界条件，并不能得出真实的残余应力的分布。此外，采用传统计算方法时，对于拥有相同几何形状尺寸的一批待测材料，也需要逐个将变形轮廓输入有限元模型进行计算，无法实现批量计算。

发明内容

本发明实施例提供一种残余应力预测方法、装置、服务器及存储介质，以实现解决测量得到的轮廓数据不准确的问题，也可以针对具有相同几何形状的试件残余应力分布实现批量计算。

第一方面，本发明实施例提供了一种残余应力预测方法，所述方法基于试件的切割面进行测量，所述切割面的切割起始位置为试件豁口端，所述方法包括：

构造一个应力函数，其中所述应力函数的自变量为测量点与试件豁口端的距离，因变量为测量点的残余应力；

将所述应力函数对称延拓构造为周期函数；

使用一组预设阶数的三角级数展开所述周期函数；

以每一阶三角级数作为残余应力值分别计算所述切割面的第一变形轮廓；

将所述第一变形轮廓与实验测量获取的第二变形轮廓拟合，以确定每一阶三角级数的对应的系数；

根据每一阶三角级数的对应的系数确认所述应力函数的表达；

将待测量点与试件豁口端的距离作为所述应力函数的输入值进行计算，以预测所述待测量点的残余应力。

可选的，所述将所述应力函数对称延拓构造为周期函数，包括：

构造周期函数其中：

其中，x为测量点与试件豁口端的距离，f(x)为所述应力函数，为测量点的残余应力，T为待测试件的长度。

可选的，所述使用一组预设阶数的三角级数展开所述周期函数，包括：

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