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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明属于裂纹扩展预测技术领域，尤其涉及一种疲劳裂纹扩展粒子滤波预测方法。该疲劳裂纹扩展粒子滤波预测方法克服了现有技术中裂纹反射导波信号多模态混叠的技术缺陷，预测误差更小，有效的提高了双端扩展疲劳裂纹长度的预测精度。一种疲劳裂纹扩展粒子滤波预测方法，包括有：S1：求解疲劳裂纹尖端应力强度因子幅ΔK；S2：生成不同材料参数正态分布下和噪声模型下的疲劳裂纹扩展长度预测粒子集合bn；S3：接收裂纹反射波信号ut；S4：得到裂纹反射波信号ut的包络信号，求得疲劳裂纹的观测长度L；S5：计算得到所有预测粒子的归一化权值Wn；S6：得到修正粒子集合cn；S7：生成疲劳裂纹长度扩展预测曲线。

主权项：1.一种疲劳裂纹扩展粒子滤波预测方法，其特征在于，包括有如下步骤：S1：根据疲劳裂纹的初始长度a，求解疲劳裂纹尖端应力强度因子幅ΔK；其中，疲劳裂纹尖端应力强度因子幅ΔK，满足：；式中，F为疲劳裂纹形状因子，Δσ为疲劳裂纹区域应力幅；S2：将疲劳裂纹的初始长度a和疲劳裂纹尖端应力强度因子幅ΔK代入状态模型，重复迭代n次，得到不同材料参数正态分布下和噪声模型下的疲劳裂纹扩展长度预测粒子集合bn；其中，bn=[a1,…,an]，an为迭代n次后疲劳裂纹的扩展长度；an满足：an=an-1+Δa；Δa为疲劳裂纹两端扩展长度的总和，Δa满足：Δa=2CΔKmΔN+；式中，C为材料参数中定义的一个随机事件，其分布服从对数正态分布，即logC～Nμ,σ2；ΔN为疲劳裂纹扩展前后的应力循环次数；m为材料参数，取其均值；为裂纹扩展过程监测传感器的噪声模型，满足～N0,σ2；S3：在待预测试样表面激发单模态SH导波，接收裂纹反射波信号ut；S4：对裂纹反射波信号ut进行包络处理，得到裂纹反射波信号ut的包络信号；提取包络信号中的直达波峰值A、反射波峰值B，并计算反射率R=BA；将反射率R代入观测模型HR中，求得疲劳裂纹的观测长度L；其中，观测模型HR的自变量为SH导波反射率，因变量为疲劳裂纹长度；S5：依次将疲劳裂纹扩展长度预测粒子集合bn中所有疲劳裂纹的扩展长度预测数值与疲劳裂纹的观测长度L作差，并将其差值代入观测误差模型vt中，计算得到所有预测粒子的归一化权值Wn；S6：将所有预测粒子的归一化权值Wn累加，得到采样区间D；并在采样区间D中随机采样n次，得到修正粒子集合cn；S7：将修正粒子集合cn代入状态模型并循环迭代，生成疲劳裂纹长度扩展预测曲线。

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权利要求：

百度查询： 中国石油大学(华东) 一种疲劳裂纹扩展粒子滤波预测方法