基于数字孪生的裂纹扩展结构健康管理方法研究

摘要：

疲劳裂纹是金属结构常见的损伤之一,提出了一种构建数字孪生模型对裂纹扩展结构进行健康管理的方法.在数字孪生模型的建立过程中,首先建立裂纹结构的有限元模型,并结合Paris公式构建裂纹扩展模型;其次基于动态贝叶斯网络表示裂纹状态随时间演化的规律;最后采用粒子滤波算法作为模型的推理算法,从而在数字空间中完成对裂纹扩展行为的描述.通过应变传感器实时在线监测裂纹状态,驱动孪生模型动态更新,实现裂纹扩展状态和剩余使用寿命更准确的预测.通过试验验证了该方法在裂纹扩展结构健康管理上的有效性与实用性.

关键词：数字孪生、疲劳裂纹扩展、健康管理、动态贝叶斯网络、粒子滤波算法

所属期刊栏目：42

分类号：V215.5+2(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金;西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室开放基金;西安市科技计划

在线出版日期：2023-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：253-260,303