(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211112167.8 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 张桢　郭凯　黄剑斐　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 王颖翀 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01) G16C 20/40(2019.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于影响函数的残余应力分布重构方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于影响函数的残余应 力分布预测方法， 基于本征应变求解影 响函数来 重构残余应力分布。 以环芯法为例， 首先 以本征 应变为不变量， 推导其与表面应变释放之间的定 量本构关系； 然后求解本构关系中影 响函数的具 体表达式； 最后提出通过表面应变释放与影响函 数进行残 余应力反演重构的方法， 具有适用范围 广， 精度高等优点， 能够克服现有的残余应力测 量方法的不足， 满足高应力梯度下的高准确性地 残余应力测量需求。 经实验验证， 采用本发明提 供的方法得到的重构结果与实验高度吻合， 本发 明提供的方法实现了微米级别的空间残余应力 分布预测， 具有微米级分辨 率。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115512790 A 2022.12.23 CN 115512790 A 1.一种基于影响函数的残余应力分布重构方法， 其特 征在于， 包括： S1， 建立待测构件的有限元模型， 通过设置热膨胀系数使所述有限元模型呈等双轴特 性； 分别导入沿孔深方向的温度分布 TA、 TB以分别引入沿所述孔深方向的等双轴本征应变分 布A、 B， 并分别进 行环芯铣削仿真， 以获得在所述等双轴本征应变 分布A、 B下， 所述待测构件 的表面应 变； 同理， 获取在非等双轴本征应 变分布下， 所述待测构件的表面应 变； S2， 根据所述待测构件的表面应变， 求解所述待测工件在等双轴本征应变及非等双轴 本征应变下的影响函数 其 中， D为内孔径， h为钻孔深度， z为本征应 变沿深度方向的位置坐标； S3， 测量依次间隔45 °的三个方向上的圆周点的径向应变， 并基于所述影响函数求解所 述待测构件的残余应力场； 其中， 所述圆周以环芯中心为圆心， 半径为r。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 为对 进行拟合得到， 为对 进行拟合得到； 其中， j≤n； n＝1,2,…,N， N为大于1的正整数； 为沿所述孔深方向的等双轴本征应变分布A， 为 沿 所 述 孔 深 方 向 的 等 双 轴 本 征 应 变 分 布 B ， 为等双轴本征应变分布A下所述待测构件 的表面应变， 为等双轴本征应 变分布B下 所述待测构件的表面应 变； 及 的计算方式同理。 3.如 权 利要 求 2 所 述的 方 法 ， 其 特 征 在 于 ， 所 述 待 测构 件的 残 余 应 力 场 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115512790 A 2其中， ex(hi/D),e45°(hi/D),ey(hi/D)为第i次钻孔后， 表面依次间隔45 °的三个方 向上的圆周 点的径向应 变。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 导入沿孔深方向的包括但并不限于不同的本 征应变分布形式， 例如常数、 线型及抛物型。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤S1中， 建立待测构件的有限元模型后， 输 入杨氏模量及 泊松比。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 采用有限元方法模拟钻孔过程并求解影响函 数， 并结合实际钻孔过程测量数据预测残余应力。 7.一种基于影响函数的残余应力分布重构系统， 其特征在于， 包括： 计算机可读存储介 质和处理器； 所述计算机可读存 储介质用于存 储可执行指令； 所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令， 执行如权利要求 1‑6任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115512790 A 3