[发明专利]一种复合材料结构件的修理容限确定方法

权利要求书

1.一种复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，包括：

通过仿真获取复合材料结构件在整个寿命周期内不同类型的损伤发生的次数；

根据损伤发生的次数，仿真出损伤发生的时间，并依次生成与不同类型的损伤相应的损伤尺寸、损伤尺寸对应的损伤概率、损伤发生到损伤被检测出所经过的检查间隔的次数、损伤被检测到的时间、损伤后复合材料结构件的剩余强度；

根据复合材料结构件的剩余强度和修理容限生成相应的修理方案，并计算复合材料结构件在整个寿命周期内的失效概率和维修成本，从安全性角度确定修理下限，从经济性角度确定修理上限。

2.根据权利要求1所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，所述生成与不同类型的损伤相应的损伤尺寸，包括：基于复合材料结构件的历史损伤检查数据，通过拟合得到损伤尺寸的概率分布函数，对于新收集的损伤尺寸数据，通过贝叶斯理论更新损伤尺寸的实际分布。

3.根据权利要求2所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，对于新收集的损伤尺寸数据，其似然函数为：

其中，a为损伤尺寸样本，ξ为损伤尺寸的截尾值，k为形状参数，θ为尺度参数，Γ(k)为Gamma函数，P_D(x)为损伤尺寸x被检测出的概率。

4.根据权利要求1所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，所述生成与不同类型的损伤相应的损伤尺寸，其中，损伤尺寸的实际分布用Gamma分布来描述。

5.根据权利要求4所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，由贝叶斯定理，由新收集的损伤尺寸数据可更新Gamma分布的两个参数：

f_u(k,θ|a₁,a₂,...,a_n)∝L(a₁,a₂,...,a_n|a＞ξ,k,θ)f₀(k,θ) (17)

其中，k为形状参数，θ为尺度参数，f_u(k,θ)为联合概率密度函数，f₀(k,θ)为先验分布函数。

6.根据权利要求1所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，使用泊松分布生成全寿命周期内损伤发生的次数，如果损伤次数为0，直接计算复合材料结构件的失效概率，并开始一个新的循环；如果损伤的次数大于等于1，由均匀分布生成损伤发生的时间。

7.根据权利要求1所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，由经验模型计算复合材料结构件的剩余强度RS(a)，经验模型为：

其中，A为剩余强度的渐近线，C为截距，a为损伤尺寸，k和G为分段曲线的斜率。

8.根据权利要求1所述的复合材料结构件的修理容限确定方法，其特征是，根据复合材料结构件的修理上限、修理下限确定修理策略，并计算修理后的复合材料结构件的剩余强度、在整个寿命周期内复合材料结构件的失效概率，从而得出复合材料结构件的修理上限、修理下限与维修成本的关系，整个寿命周期内的维修成本计算如下：

c_total＝c_inspection+c_repair+c_replace+c_other (9)

其中，c_total为总的维修费用，c_inspection为计划检查产生的费用，c_repair为修理产生的费用，c_replace为更换产生的费用，c_other为非计划维修所产生的费用。