[发明专利]基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法

说明书

本发明公开了基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法，该方法包括如下步骤：S1.箱型结构焊缝区域残余应力检测；S2.工况条件下结构宏观应力畸变区域系数的计算；S3.基于畸变区域系数的焊缝区域残余应力修正；S4.考虑工况应力峰谷效应的残余应力拓度计算；S5.基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量计算。该方法检测精度高，对于实现箱型结构重变形分布的实时评估具有重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及箱型结构重变形量检测领域，特别涉及基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法。

背景技术

随着社会的进步，箱型结构被越来越多的应用到大型工程机械结构中，其在使用过程中的二次变形问题越来越受到社会的关注。在这样的背景前提下，对箱型结构的重变形量进行实时预测是必要且紧迫的。大多箱型结构的检测方法往往单纯基于宏观应力或残余应力展开，存在计算准确性不高且检测效率低等缺点。如何将找出代表宏观应力与微观残余应力的关键因子，并在此基础上将二者结合来对箱型结构变形重分布进行预测是目前这一研究领域存在的共性问题。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法，该方法检测精度高。

技术方案：本发明提供基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法，包括如下步骤：

S1.箱型结构焊缝区域残余应力检测：

采用残余应力测试装置对箱型结构焊缝处每隔预设间隔取一个点i进行残余应力的测试，i＝1,2,3...N，i为点的标号；获得某一点i对应XYZ三维坐标系中于X方向上的残余应力σ_xi、对应于Y方向上的残余应力σ_yi、对应于Z方向上的残余应力σ_zi；

箱型结构焊缝处每个测量点i的残余应力总值σ_ri表示为：

其中，σ_ri为箱型结构焊缝处每个测量点的残余应力总值；β_xi为箱型结构所对应的X向残余应力混合修正系数；β_yi为箱型结构所对应的Y向残余应力混合修正系数；β_zi为箱型结构所对应的Z向残余应力混合修正系数；C_max(β_xi,β_yi,β_zi)为β_xi，β_yi，β_zi这三个参数中的最大值；i为取点的标号，i＝1,2,3...N；

其中C_max(σ_xi,σ_yi,σ_zi)为σ_xi，σ_yi，σ_zi这三个参数中的最大值；L为残余应力测量的点距；

得到箱型结构焊缝处每个测量点的残余应力总值σ_ri后，对焊缝上的残余应力分布函数进行拟合获得F(p)＝β_总·(A₁P³+A₂P²+A₃P+A₄)

其中，A₁，A₂，A₃，A₄为分布函数的拟合系数；F(p)为焊缝上残余应力分布函数；p为焊缝上任意一点距离焊缝初始点位置的距离；β_总为箱型结构所对应的名义残余应力混合修正系数；