[发明专利]复合材料冲击后剩余强度预测方法、系统、装置及介质

权利要求书

1.一种复合材料冲击后剩余强度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待测复合材料受到冲击损伤后的第一频率值；

根据待测复合材料的初始频率值和所述第一频率值确定第一频率变化率；

将所述第一频率变化率输入到预先构建的剩余强度预测模型，预测得到待测复合材料的第一剩余强度；

其中，所述第一频率值和所述初始频率值均通过模态测试得到；

所述复合材料冲击后剩余强度预测方法还包括构建剩余强度预测模型的步骤，其具体包括：

确定待测复合材料的频率变化率与剩余强度的函数关系式，所述函数关系式包括若干个待定系数；

获取第一数据集，所述第一数据集包括多个数据组，所述数据组包括第二频率变化率和对应的第二剩余强度；

通过最小二乘法对所述第一数据集进行拟合，确定所述函数关系式的待定系数，进而根据所述函数关系式和所述待定系数构建剩余强度预测模型；

所述函数关系式为：

S_d＝[1-C(1-(1-Δf)²)^w-r]·S₀

其中，S_d表示待测复合材料的剩余强度，Δf表示待测复合材料的频率变化率，S₀表示待测复合材料的初始强度，C、w、r均为待定系数。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料冲击后剩余强度预测方法，其特征在于，所述获取第一数据集这一步骤，其具体包括：

通过振动采集设备对复合材料试件进行模态测试，确定复合材料试件未受到冲击损伤时的第二频率值；

通过冲击试验设备对复合材料试件进行预设强度的冲击试验，并确定复合材料试件在受到冲击损伤后的第三频率值；

根据所述第二频率值和所述第三频率值确定所述第二频率变化率；

对受到冲击损伤后的复合材料试件进行拉伸、压缩以及弯曲强度试验，确定所述第二剩余强度；

根据所述第二频率变化率和所述第二剩余强度确定数据组，进而得到第一数据集。

3.一种复合材料冲击后剩余强度预测系统，其特征在于，包括：

第一频率值获取模块，用于获取待测复合材料受到冲击损伤后的第一频率值；

频率变化率确定模块，用于根据待测复合材料的初始频率值和所述第一频率值确定第一频率变化率；

模型预测模块，用于将所述第一频率变化率输入到预先构建的剩余强度预测模型，预测得到待测复合材料的第一剩余强度；

其中，所述第一频率值和所述初始频率值均通过模态测试得到；

所述复合材料冲击后剩余强度预测系统还包括模型构建模块，所述模型构建模块包括：

函数关系式确定单元，用于确定待测复合材料的频率变化率与剩余强度的函数关系式，所述函数关系式包括若干个待定系数；

第一数据集获取单元，用于获取第一数据集，所述第一数据集包括多个数据组，所述数据组包括第二频率变化率和对应的第二剩余强度；

数据拟合单元，用于通过最小二乘法对所述第一数据集进行拟合，确定所述函数关系式的待定系数，进而根据所述函数关系式和所述待定系数构建剩余强度预测模型；

所述函数关系式为：

S_d＝[1-C(1-(1-Δf)²)^w-r]·S₀

其中，S_d表示待测复合材料的剩余强度，Δf表示待测复合材料的频率变化率，S₀表示待测复合材料的初始强度，C、w、r均为待定系数。

4.一种复合材料冲击后剩余强度预测装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至2中任一项所述的一种复合材料冲击后剩余强度预测方法。

5.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1至2中任一项所述的一种复合材料冲击后剩余强度预测方法。