[发明专利]模型拟合方法、应变承载能力确定方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种模型拟合方法，其特征在于，包括：

基于环焊接头的预设金相图，确定所述环焊接头的几何分区，并选定每个分区的材料本构模型，建立所述环焊接头的有限元模型，其中，不同所述几何分区的材料性能不同，所述环焊接头熔合线位置含有一个内表面裂纹；

基于所述有限元模型的有限元计算得到的不同组合条件下的裂纹驱动力曲线，定量分析几何参数、材料参数和载荷参数对所述环焊接头的裂纹驱动力的影响，确定具有预设影响的关键参数；

基于所述裂纹驱动力曲线，获取含裂纹的环焊接头在不同断裂韧性值下的承载应变；

对所述承载应变和所述关键参数进行非线性拟合分析，得到环焊接头应变承载能力的预测模型，所述预测模型用于确定环焊接头的承载应变。

2.根据权利要求1所述的模型拟合方法，其特征在于，所述对所述承载应变和所述关键参数进行非线性拟合分析，得到环焊接头应变承载能力的预测模型，包括：

采用以下公式得到所述预测模型：

TSC₀＝f₁(h,a,c,m,λ)×δ+f₂(h,a,c,m,λ)；

上式中，TSC₀表示承载应变，用于表示环焊接头的应变承载能力，f₁为环焊接头错边量h、裂纹深度a、裂纹长度2c、焊缝强度匹配系数m和母材屈强比λ的第一拟合函数；f₂为环焊接头错边量h、裂纹深度a、裂纹长度2c、焊缝强度匹配系数m和母材屈强比λ的第二拟合函数，其中，所述环焊接头错边量h、裂纹深度a、裂纹长度2c为环焊接头的几何参数，所述焊缝强度匹配系数m、管材屈强比λ、断裂韧性δ是环焊接头的材料参数。

3.根据权利要求2所述的模型拟合方法，其特征在于，其中，f₁和f₂采用如下公式确定；

上式中，μ₁～μ₁₃、α₁～α₁₃为拟合系数。

4.根据权利要求2或3所述的模型拟合方法，其特征在于，在得到环焊接头应变承载能力的预测模型之后，还包括：

采用以下公式，对所述预测模型进行修正，得到最终的预测模型：

TSC_pt＝TSC₀*k(t)*g(f_p)；

上式中，TSC_pt最终的承载应变，k(t)为管道的壁厚对环焊缝应变力的修正因子，所述管道为所述环焊接头所属的管道，g(f_p)为所述管道的内压对环焊缝应变力的修正因子。

5.根据权利要求4所述的模型拟合方法，其特征在于，其中，k(t)和g(f_p)采用如下公式确定：

其中，β₁～β₇、ξ₁～ξ₄为拟合系数，t为管材的壁厚，f_p为内压(p)的引起的环向应力与母材区的屈服强度σ_y的比值。

6.一种应变承载能力确定方法，其特征在于，包括：

获取目标环焊接头的目标参数，所述目标参数包括：所述目标环焊接头的目标几何参数、目标材料参数和目标载荷参数；

将所述目标参数输入预测模型中进行分析，得到所述目标环焊接头承载应变值，所述承载应变值表示所述目标环焊接头应变承载能力，所述预测模型是采用权利要求1至5任一项所述的模型拟合方法确定的。

7.根据权利要求6所述的应变承载能力确定方法，其特征在于，所述将所述目标参数输入预测模型中进行分析，得到所述目标环焊接头承载应变值之后，还包括：

确定所述承载应变值和所述预设应变阈值的差值；

若所述差值大于0，则确定所述目标环焊接头处于安全状态。