[发明专利]一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待分析物体的历史荷载数据和历史温度数据，所述历史荷载数据和所述历史温度数据在仿真模型中进行获取；

基于所述历史荷载数据和所述历史温度数据建立荷载-温度耦合场模型；

将所述载荷-温度耦合场模型作为输入至抗裂性预测模型得到抗裂分析结果，具体包括：

基于所述载荷-温度耦合场模型中第一变量值的变化获取对应第二变量值；

基于所述载荷-温度耦合场模型中第二变量值的变化获取对应第一变量值；

基于以上获取的多个第一变量值、多个第二变量值构建变量数据集；

将变量数据集输入至所述抗裂性预测模型得到抗裂分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，基于所述历史荷载数据和所述历史温度数据建立荷载-温度耦合场模型，包括：

建立有限元模型；

建立温度场模型；

建立荷载场模型；

基于所述有限元模型、所述温度场模型、所述荷载场模型建立荷载-环境耦合场模型。

3.根据权利要求2所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，建立有限元模型包括：

基于所述待分析物体进行以材料为区分点的层级结构；

基于仿真模型获取层级结构的材料参数，所述材料参数包括杨氏模量、泊松比、导热系数、密度、比热容、温缩系数；

基于所述层级结构以及材料参数构建结构模型，所述结构模型为有限元模型。

4.根据权利要求3所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，建立温度场模型包括：

基于仿真模型获取所述历史温度数据；

将所述历史温度数据与所述结构模型结合得到所述结构模型中的不同层级结构的温度变化曲线，所述温度变化曲线为所述温度场模型。

5.根据权利要求4所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，所述载荷场模型为基于所述仿真模型获取的不同层级结构的应力变化曲线。

6.根据权利要求5所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，构建荷载-温度耦合场模型，包括：

基于所述应力变化曲线和所述温度变化曲线通过温度变量和应力变量的变化获取耦合曲线，所述耦合曲线为所述荷载-温度场耦合模型。

7.根据权利要求1所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，将变量数据集输入至所述抗裂性预测模型得到抗裂分析结果，包括：

构建抗裂性指标体系；

基于所述抗裂性指标体系对所述变量数据集进行标注得到样本数据集；

基于所述样本数据集确定最优参数，并基于最优参数建立初始抗裂性预测模型；

对所述初始抗裂性预测模型进行调参得到目标抗裂性预测模型；

将所述最优参数输入至所述目标抗裂性预测模型得到预测结果。

8.根据权利要求7所述的基于荷载因素和环境因素的抗裂分析方法，其特征在于，所述对所述初始抗裂性预测模型进行调参得到目标抗裂性预测模型，包括：

在所述样本数据集中随机抽取的多个独立样本构建回归树，利用每次抽取样本时得到的多组袋外数据作为测试样本集测试模型，得到多个袋外数据的均方残差；

配置随机置换变量，基于所述随机置换变量和多个袋外数据得到多个新的数据集合，并作为测试集输入到已经建立的初始预测模型中进行预 测，得到随机置换后的残差均方，并生成对应的矩阵；

用所述矩阵中的多个特征与矩阵的元素序列行对应相减，取平均值后再除以标准误差得到变量的均方残差平均减小量，所述即均方残差平均减小量为调参参数；

基于所述调参参数对所述初始预测模型进行调参得到所述目标抗裂性预测模型。