【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料力学的，具体涉及一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法。
技术介绍
1、阻尼损耗因子是衡量材料或结构在振动过程中能量耗散能力的一个重要参数。在振动或波动过程中，部分机械能量会因为内摩擦、空气阻力、材料内部的内耗等因素转化为热能，从而逐渐衰减振动幅度。阻尼损耗因子就是用来量化这种能量耗散的。阻尼损耗因子可以理解为一个系统“减速”振动的能力。这个因子的数值越大，系统振动衰减得就越快，能量损失得也越多；数值越小，振动就会持续较长时间，能量损失得较少。
2、在工程应用中，阻尼损耗因子是设计和分析振动控制、噪声控制的重要参数。通过调节结构的阻尼特性，可以有效地减少不必要的振动和噪声，从而提高结构的性能和寿命。传统的结构阻尼分析方法通常在假设材料各向同性的基础上进行分析，认为材料的阻尼特性在各个方向上是相同的。这种方法在某些简单结构或均质材料中可能适用，但对于复杂结构，尤其是多层复合材料或正交各向异性材料，这种假设会导致分析结果不够准确。因此需要一种方法提高圆柱壳材料的阻尼损耗因子计算的准确度。
技术实现思路
1、本申请提供一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，能够提高圆柱壳材料的阻尼损耗因子计算的准确度。
2、在本申请的第一方面提供了一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，所述方法包括：
3、基于施加至目标圆柱壳预设振动激励，获取测量的所述目标圆柱壳的运动响应量，并基于施加至所述目标圆柱壳的载荷，获取测量的所述目标圆柱壳的应变响应量；
4、
5、根据所述目标动能与所述目标应变能，计算拉格朗日量；
6、根据所述目标动能以及所述目标圆柱壳的比阻尼容量，计算所述目标圆柱壳经过形式耗散掉的总耗能；
7、根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子；
8、根据模态应变能法，基于各个方向上的所述阻尼损耗因子，计算得到所述目标圆柱壳的结构阻尼损耗因子。
9、可选的，所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，通过如下公式计算：
10、
11、其中，η11、η12、η22分别为所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，δu为所述总耗能，umax为所述目标应变能。
12、可选的，在所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子之后，所述方法还包括：
13、根据所述运动响应量，分析所述目标圆柱壳的应力分量，进而计算所述目标圆柱壳的应力矢量，具体通过如下公式计算：
14、{σ}t＝{σx，σθ，σxθ}
15、其中，{σ}t为应力矩阵，σx为x方向上的法向应力，σθ为θ方向上的法向应力，σxθ为x-θ平面上的剪切应力；
16、根据所述应变响应量，分析所述目标圆柱壳的应变矢量，具体通过如下公式计算：
17、{e}t＝{ex，eθ，exθ}
18、其中，{e}t为应变矩阵，ex为x方向上的法向应变，eθ为θ方向上的法向应变，exθ为x-θ平面上的剪切应变；
19、所述应力矢量与所述应变矢量的关系如下：
20、{σ}＝[q]t{e}
21、其中，{σ}为所述应力矢量，{e}为所述应变矢量，[q]t是转换后的折减刚度矩阵；
22、所述转换后的折减刚度矩阵表示如下：
23、
24、其中，[q]t是转换后的折减刚度矩阵，qij为折减刚度，i，j∈(1,2,6)。
25、可选的，所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，具体包括：
26、根据所述应力矢量以及所述应变矢量，计算所述总耗能，具体通过如下公式计算：
27、
28、其中，δu为所述总耗能，l为所述拉格朗日量，h为所述目标圆柱壳的长度，{e}t为所述应变矩阵，{σ}t为所述应力矩阵，η11、η12、η22分别为所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子。
29、可选的，所述根据模态应变能法，基于各个方向上的所述阻尼损耗因子，计算得到所述目标圆柱壳的结构阻尼损耗因子，具体包括：
30、基于如下公式，计算所述结构阻尼损耗因子：
31、
32、其中，η为所述结构阻尼损耗因子，δu为所述总耗能，umax为所述目标应变能。
33、可选的，所述根据所述目标动能与所述目标应变能，计算拉格朗日量，具体通过如下公式计算：
34、l＝tmax-umax
35、其中，l为所述拉格朗日量，tmax为所述目标动能，umax为所述目标应变能；
36、获取所述目标圆柱壳的长度以及密度；
37、基于所述目标圆柱壳的长度计算所述目标圆柱壳的应变能，具体通过如下公式计算：
38、
39、其中，u为所述应变能，h为目标圆柱壳的长度，{e}t为应变矩阵，{σ}t为应力矩阵；
40、基于所述目标圆柱壳的长度以及密度，计算所述目标圆柱壳的动能，具体通过如下公式计算：
41、
42、其中，t为所述动能，h为目标圆柱壳的长度，ρ为所述目标圆柱壳的密度，u0，v0，w0分别是中面上一点(即z＝0)沿(x，θ，z)坐标方向的位移分量。
43、可选的，所述基于所述运动响应量计算所述目标圆柱壳的目标动能，并基于所述应变响应量计算所述目标圆柱壳的目标应变能，具体包括：
44、在所述目标圆柱壳两端(x＝0，h)，假设的位移场表达式如下：
45、
46、其中，u0，v0，w0分别是中面上一点(即z＝0)沿(x，θ，z)坐标方向的位移分量，a、b和c为位移幅值的大小，m为轴向波数，n为周向波数，ω为振动角频率；
47、基于最小势能原理，构造关于能量函数的拉格朗日方程，拉格朗日方程如下所示：
48、
49、其中，a、b和c为位移幅值的大小，tmax为所述目标动能，umax为所述目标应变能；
50、基于所述拉格朗日方程，得到控制特征方程如下：
51、
52、其中，cij为方程中的系数，a、b和c为位移幅值的大小；
53、通过对所述控制特征方程施加非平凡解的条件来求解根，得到如下行列式：
54、α0ω6+α1ω4+α2ω2+α3＝0
55、其中，αi(i＝0，1，2，3)是常数，ω为振动角频率；
56、根据行列式求解所述振动角频率；
57、将所述振动角频率代入所述位移场表达式，计算所述目标应变能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，通过如下公式计算：
3.根据权利要求2所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，在所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子之后，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据模态应变能法，基于各个方向上的所述阻尼损耗因子，计算得到所述目标圆柱壳的结构阻尼损耗因子，具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据所述目标动能与所述目标应变能，计算拉格
7.根据权利要求6所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述基于所述运动响应量计算所述目标圆柱壳的目标动能，并基于所述应变响应量计算所述目标圆柱壳的目标应变能，具体包括：
8.一种输送管路的阻尼损耗因子检测装置，其特征在于，所述装置包括获取模块(401)以及处理模块(402)，其中：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(501)、通信总线(502)、存储器(505)、用户接口(503)、网络接口(504)以及存储器(505)，所述存储器(505)用于存储指令，所述用户接口(503)和所述网络接口(504)均用于与其他设备通信，所述处理器(501)用于执行所述存储器(505)中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，通过如下公式计算：
3.根据权利要求2所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，在所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子之后，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据所述拉格朗日量、所述总耗能以及所述目标应变能，计算所述目标圆柱壳各个方向上的阻尼损耗因子，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征在于，所述根据模态应变能法，基于各个方向上的所述阻尼损耗因子，计算得到所述目标圆柱壳的结构阻尼损耗因子，具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种输送管路的阻尼损耗因子检测方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢兴，李钊，王鹏，何鹏，徐子祁，彭佳宁，吴佳峰，蔡琛，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：
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