專(zhuān)利名稱(chēng)：用于校準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及元件設(shè)計(jì)，更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及構(gòu)筑元件模型的更精確和有效的方法。
目前，CAE方法通常依賴于通過(guò)一個(gè)計(jì)算機(jī)仿真運(yùn)行的理論數(shù)學(xué)模型。分析的結(jié)果只是與該模型一樣準(zhǔn)確。模型的精確度通常是一個(gè)工程師投入到創(chuàng)建這個(gè)模型的時(shí)間、精力和技術(shù)的一個(gè)函數(shù)。模型的精確度也依賴代碼的精確度和原有的假設(shè)。
一旦該模型完成，通常必須將它校準(zhǔn)到它表示的實(shí)際的具體設(shè)備，以便產(chǎn)生逼真的故障模式和耐久性預(yù)測(cè)。通過(guò)在一個(gè)實(shí)體模型上使用應(yīng)變儀，校準(zhǔn)通常依賴離散點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)所依賴的該“應(yīng)變儀方法”的模型經(jīng)常是不精確的。應(yīng)變儀的尺寸、方向以及位置是導(dǎo)致不精確的主要原因。將應(yīng)變儀安裝在某一具有高的應(yīng)力集中的表面(凹面、孔等)上有時(shí)是很困難的以及用來(lái)測(cè)量在某一環(huán)境(例如，高的應(yīng)變梯度)誘發(fā)的應(yīng)變有時(shí)是不切實(shí)際的。應(yīng)變儀通常是指“點(diǎn)測(cè)量傳感器”。應(yīng)變儀網(wǎng)格線只測(cè)量在它的應(yīng)用方向中和在它的位置上的變形元件。它只報(bào)告在由應(yīng)變儀占有的區(qū)域上測(cè)量到的變形的平均值。由于應(yīng)變儀測(cè)量在離散點(diǎn)上的應(yīng)變，對(duì)應(yīng)變儀位置的少量選擇可能分布的不精確?；诰哂衅鏀?shù)幾何結(jié)構(gòu)的三維部件的應(yīng)變儀的外推法也能導(dǎo)致一個(gè)不精確的模型。另外，大部分的應(yīng)變儀裝置會(huì)占用工程師和技術(shù)員的寶貴的時(shí)間。
通過(guò)提供一個(gè)用于精確地為元件制作模型的改進(jìn)方法，本發(fā)明克服了在先技術(shù)方法的缺點(diǎn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一個(gè)用于校準(zhǔn)一個(gè)數(shù)學(xué)模型的方法。該方法使用一種能夠?qū)Ρ砻鎽?yīng)變梯度提供全場(chǎng)光學(xué)指示的材料來(lái)覆蓋一個(gè)元件。此后將一組負(fù)載施加于所述元件。一旦誘發(fā)出機(jī)械應(yīng)變，就能察覺(jué)到該應(yīng)變的梯度光學(xué)指示，因此獲得一個(gè)模型應(yīng)變結(jié)果圖。然后將模型應(yīng)變結(jié)果與實(shí)際的結(jié)果進(jìn)行比較。因此，計(jì)算一組新的臨界狀態(tài)并用來(lái)生成實(shí)質(zhì)上等于該實(shí)際的應(yīng)變值的模型應(yīng)變結(jié)果。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，利用該方法來(lái)優(yōu)化元件設(shè)計(jì)。在如上校準(zhǔn)了該數(shù)學(xué)模型后，當(dāng)遇到應(yīng)力時(shí)，通過(guò)該模型能運(yùn)行用于一個(gè)特定的元件的多種設(shè)計(jì)來(lái)獲得每一個(gè)設(shè)計(jì)性能精確的測(cè)量。基于這些結(jié)果，能夠由用戶或制造商選擇一個(gè)滿足特定需要的特定設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一個(gè)用于將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)映射到三維計(jì)算機(jī)模型的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用一個(gè)處理器和一個(gè)攝影機(jī)。該系統(tǒng)進(jìn)一步利用一個(gè)用于接收基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的軟件程序。然后軟件程序?qū)⒃摂?shù)據(jù)從實(shí)際結(jié)果映射到一個(gè)三維的計(jì)算機(jī)模型上。
圖2是表示該方法的最佳實(shí)施例的縮寫(xiě)版本的流程圖，該方法使用一個(gè)應(yīng)變靈敏涂層來(lái)校準(zhǔn)一個(gè)數(shù)學(xué)模型、以及通過(guò)使用校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型來(lái)優(yōu)化元件設(shè)計(jì)。
圖3示出了一個(gè)用來(lái)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果映射到一個(gè)分析的計(jì)算機(jī)輔助制圖(“CAD”)網(wǎng)絡(luò)模型的系統(tǒng)。
最佳實(shí)施例的說(shuō)明現(xiàn)在參照附圖，

圖1示出了一個(gè)用于校準(zhǔn)一個(gè)數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化一個(gè)元件的設(shè)計(jì)的方法的最佳實(shí)施例。
參照?qǐng)D1，第一步驟10要求建立一個(gè)實(shí)際元件的原型以便進(jìn)行分析。該元件的原型只受一個(gè)制造商的想象和需要的限制。換句話說(shuō)，希望用于優(yōu)化一個(gè)數(shù)學(xué)模型的以下的方法不受元件的大小和形狀的限制。
步驟20涉及在步驟10的原型元件上運(yùn)行實(shí)際應(yīng)變?cè)囼?yàn)，目的是開(kāi)發(fā)一種全場(chǎng)的測(cè)量。當(dāng)該元件遇到應(yīng)力時(shí)，全場(chǎng)測(cè)量反映在連續(xù)的點(diǎn)上元件的測(cè)量。存在幾個(gè)全場(chǎng)測(cè)量技術(shù)，包括但不限于波紋的干涉測(cè)量法、幾何波紋、SPATE、斑點(diǎn)法、全息干涉測(cè)量法、脆性和光彈性涂層和數(shù)字圖像相關(guān)。這些技術(shù)在本領(lǐng)域是公知的。用于在該最佳實(shí)施例中執(zhí)行這些實(shí)際應(yīng)變測(cè)試的方法包括應(yīng)變靈敏涂層(SSC)的使用。
正如本發(fā)明所期望的那樣，SSC是一個(gè)能被應(yīng)用到一個(gè)元件表面的基于聚合物的涂層。用一個(gè)光源照射，該SSC能以不同的波長(zhǎng)發(fā)射光。SSC能由許多高聚物或相關(guān)的材料如聚乙烯(異丁烯酸甲脂)、聚乙烯(酰亞胺)、聚乙烯(硅酯)、polyaminine、聚乙烯(三聚氰胺)、聚乙烯(聚氨酯橡膠)等等組成。SSC的表面可能是許多金屬、有機(jī)聚合物、合成物和陶瓷。
將發(fā)光化合物摻入到SSC中以使其發(fā)光。發(fā)光化合物和共軛的有機(jī)染料的例子如若丹明B、聚乙烯(亞苯基1，2亞乙烯基)以及花青色素。
當(dāng)用近的UV或藍(lán)光照射SSC時(shí)，在聚合物中的發(fā)光染料被分解來(lái)發(fā)射綠或紅光。當(dāng)基片遭到機(jī)械應(yīng)變時(shí)，被分解的在高聚物涂層中的染料的發(fā)光強(qiáng)度增加。這是因?yàn)閮蓚€(gè)因素結(jié)合的效果(1)因?yàn)樵诰酆衔?空氣界面上的總的內(nèi)部反射，對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)可見(jiàn)的熒光被削弱；以及(2)在聚合物薄膜中的裂紋中斷總的內(nèi)部反射以及允許熒光從該薄膜更有效的發(fā)射。最終結(jié)果是對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)可見(jiàn)的熒光強(qiáng)度大約與在下面的基片上的機(jī)械應(yīng)變成線性比例。
闡述該涂層以便能將它應(yīng)用到一個(gè)實(shí)體模型中。一個(gè)例子將闡述以氣溶膠形態(tài)存在的涂層，用于使它能夠象一個(gè)薄膜一樣運(yùn)用到實(shí)體模型上。
元件所遭到的機(jī)械應(yīng)變能通過(guò)各種方法成像/測(cè)量。一個(gè)方法是通過(guò)綠色或紅色濾光鏡目測(cè)或自動(dòng)檢測(cè)發(fā)光強(qiáng)度。另一個(gè)方法是通過(guò)一個(gè)綠色或紅色濾光鏡，使用用鹵化銀薄膜技術(shù)的靜止攝影術(shù)。最后，通過(guò)一個(gè)綠色或紅色濾光器，使用一種專(zhuān)業(yè)級(jí)CCD攝象機(jī)的數(shù)學(xué)攝影術(shù)。在每一種情況中，目測(cè)系統(tǒng)的空間分辨率是可調(diào)整的以致在圖像中看不到單個(gè)的因應(yīng)力誘發(fā)的裂縫，但在一個(gè)區(qū)域上能觀察到與應(yīng)力成比例的相當(dāng)或平均的強(qiáng)度。由這些方法中的任何一個(gè)成像的發(fā)光強(qiáng)度分布能被用來(lái)產(chǎn)生在下面基片上的一個(gè)機(jī)械應(yīng)變范圍的映象。
因此，如本發(fā)明所期望的那樣，步驟20包括用SSC覆蓋該元件。然后，用上面所描述的方法中的一個(gè)來(lái)測(cè)量在該元件上的應(yīng)變。
步驟30要求將從上面步驟所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果映射到一個(gè)分析CAD風(fēng)格模型上。為理解該步驟，應(yīng)注意，正如前面所指出的，實(shí)際試驗(yàn)最好使用攝像機(jī)記錄。攝像機(jī)提供在實(shí)際部件上的應(yīng)變的一個(gè)兩維的視圖而典型的工程軟件提供一個(gè)特定元件的表面幾何結(jié)構(gòu)的一個(gè)三維視圖。因此，在該步驟中提到的數(shù)據(jù)映射表示從攝像機(jī)的二維視圖到元件的表面幾何結(jié)構(gòu)的三維CAD模型的轉(zhuǎn)換。此外，通過(guò)使用幾個(gè)攝像機(jī)，同時(shí)可以映射一個(gè)元件的多種視圖以允許用戶觀察該模型來(lái)發(fā)現(xiàn)特定的應(yīng)變梯度。用于該步驟30中的系統(tǒng)將在圖3中更詳細(xì)地描述。
步驟35包括為所述的實(shí)際元件開(kāi)發(fā)一個(gè)有限元模型。這是通過(guò)在本領(lǐng)域公知的各種方法來(lái)完成的。有一個(gè)例子是使用CAE軟件。
步驟40包括將理論值或“限制條件”應(yīng)用到有限元模型。限制條件涉及放在該模型上的與如材料、負(fù)載性能等那樣相關(guān)的負(fù)荷和限制。這些限制是基于在機(jī)械設(shè)計(jì)中傳統(tǒng)使用的假定。闡述這些限制條件來(lái)模型實(shí)際元件在它的工作環(huán)境中的工作狀態(tài)。通過(guò)“應(yīng)用”，也就是說(shuō)該數(shù)據(jù)被輸入到有未知值存豐的有限元模型中。
下一步，正如50中所示，實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與理論數(shù)學(xué)模型進(jìn)行比較。當(dāng)與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)范圍測(cè)量并列時(shí)，要求比較基于限制條件假定的理論結(jié)果。做這種比較來(lái)確定實(shí)際實(shí)際結(jié)果與模型結(jié)果之間的差異。大多數(shù)時(shí)候都有差異，因?yàn)檫@不像理論值一開(kāi)始將與實(shí)際實(shí)際結(jié)果匹配。
在步驟60，使用來(lái)自于實(shí)際試驗(yàn)的實(shí)際值來(lái)優(yōu)化或校準(zhǔn)該理論模型。通過(guò)調(diào)整限制條件，也就是用在未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型中的理論“假定”來(lái)執(zhí)行校準(zhǔn)，因此限制條件反映了來(lái)源于使用實(shí)際原型元件的應(yīng)變?cè)囼?yàn)的真實(shí)性。換句話說(shuō)，來(lái)自實(shí)際結(jié)果的該“真實(shí)的”數(shù)據(jù)被匯合到理論模型中，因此假定的理論模型現(xiàn)在用實(shí)際數(shù)據(jù)替換。來(lái)自實(shí)際結(jié)果的應(yīng)變數(shù)據(jù)和理論數(shù)學(xué)模型的會(huì)聚優(yōu)化該模型，因此能分析在它們的使用環(huán)境中的元件的精確表示。
該“迭代優(yōu)化技術(shù)”最好通過(guò)使用計(jì)算機(jī)和所附的計(jì)算機(jī)程序來(lái)完成。
步驟70只反映校準(zhǔn)的新模型。通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)與理論假定的算法匹配再次發(fā)生這種校準(zhǔn)，以便來(lái)校準(zhǔn)該理論模型。如果必不可少，重復(fù)步驟60，也就是，重復(fù)算法直到精確地校準(zhǔn)該模型。
如步驟80所示，一旦校準(zhǔn)該模型，使得理論結(jié)構(gòu)與實(shí)際實(shí)際結(jié)構(gòu)匹配，該模型能用來(lái)試驗(yàn)用于該元件的不同的設(shè)計(jì)，而不需要實(shí)際地建立它們。
在步驟90，校準(zhǔn)后的模型被用來(lái)在一個(gè)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行各種耐久性研究。所謂的“執(zhí)行”指利用一個(gè)計(jì)算機(jī)而且大多數(shù)時(shí)候，還利用一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)完成對(duì)考慮到模擬數(shù)據(jù)的某一設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)。再說(shuō)耐久性研究，靜載荷表示當(dāng)在操作過(guò)程中時(shí)加在該元件上的理論負(fù)載。動(dòng)載荷表示當(dāng)在操作過(guò)程中時(shí)加在所述元件上的實(shí)際的負(fù)載。動(dòng)載荷數(shù)據(jù)是從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中搜集而來(lái)的。動(dòng)載荷變量用動(dòng)載荷變量來(lái)替換。一旦完成，分析的耐久性試驗(yàn)就能在元件上運(yùn)行。另外，這些試驗(yàn)揭示了該元件將出故障的出處。換句話說(shuō)，當(dāng)運(yùn)行這些基于該校準(zhǔn)后的模型上的分析的耐久性試驗(yàn)后，就能確定該元件將在哪里(元件的哪一部分)和何處出現(xiàn)故障。
步驟100涉及為基于試驗(yàn)各種與校準(zhǔn)的模型限制條件一致的模型的元件選擇最佳設(shè)計(jì)迭代法。什么是構(gòu)成一個(gè)“最佳的“或最佳設(shè)計(jì)將大部分取決于制造商的觀點(diǎn)。盡管如此，不管由用戶/制造商確定什么是最佳設(shè)計(jì)，通過(guò)使用本發(fā)明，用于特定需要的一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)能更有效地完成。
本發(fā)明方法的最佳實(shí)施例的最后步驟包括建立一個(gè)與基于一個(gè)確定的最佳設(shè)計(jì)的校準(zhǔn)的模型一致的原型110。該步驟也能由是在設(shè)計(jì)過(guò)程中的第二迭代法定義。這在本發(fā)明的方法減少典型地利用在從三個(gè)或更多到兩個(gè)的元件設(shè)計(jì)中建立迭代的實(shí)際原型的數(shù)量上很有意義。
圖2示出了關(guān)于本發(fā)明的最佳實(shí)施例的上述的步驟和說(shuō)明的縮寫(xiě)版本。該圖很有用，因?yàn)樗M(jìn)一步簡(jiǎn)化了展示導(dǎo)致FEA模型的校準(zhǔn)的最佳步驟方面的最佳方法。
正如在圖中所看到的，圖1的步驟35和40已經(jīng)并入到要求一個(gè)“未校準(zhǔn)的分析的FEA模型的試驗(yàn)部分”的步驟中。同樣，圖1的步驟10和20也并入到“從A試驗(yàn)部分收集全場(chǎng)的應(yīng)變數(shù)據(jù)”步驟中。從前面的兩個(gè)合并的步驟，該圖示出了如圖1中所描述的相同的步驟，并以校準(zhǔn)該數(shù)學(xué)模型結(jié)束。
圖3示出了用于將實(shí)驗(yàn)結(jié)果映射到分析的網(wǎng)格模型上的一個(gè)系統(tǒng)。正如圖中所示，該系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)燈115和攝像機(jī)120，該燈和攝像機(jī)以圍繞用SSC140覆蓋的元件的任一操作布局安排。一旦該元件遇到應(yīng)變，攝像機(jī)使該結(jié)果成像。這些方法和使用攝像機(jī)記錄這些數(shù)據(jù)以前已經(jīng)說(shuō)明過(guò)。該系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)接口150。該數(shù)據(jù)接口150表示從實(shí)際試驗(yàn)如記錄在攝像機(jī)120中的圖像收集數(shù)據(jù)，并把這種數(shù)據(jù)傳送到一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器160中。數(shù)據(jù)接口的最佳的實(shí)施例需要人工地將從實(shí)際試驗(yàn)的數(shù)據(jù)輸入到處理器160中。數(shù)據(jù)接口的其他的實(shí)施例包括另一個(gè)計(jì)算機(jī)或甚至一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。正如在圖中進(jìn)一步看到的那樣，處理器160是以本領(lǐng)域公知的電的或數(shù)字的與數(shù)據(jù)庫(kù)170通信。數(shù)據(jù)庫(kù)170存儲(chǔ)任何種類(lèi)的信息。在最佳的實(shí)施例中可用的數(shù)據(jù)庫(kù)信息的例子是用于材料特性、負(fù)載性能等的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)。處理器160與能顯示一個(gè)計(jì)算機(jī)生成的模型190的顯示器180也以相同的方式通信。在最佳的實(shí)施例中，顯示器180可能是一個(gè)計(jì)算機(jī)顯示器。處理器160秘顯示器180的連接與本領(lǐng)域公知的類(lèi)似。該計(jì)算機(jī)生成的模型190通過(guò)使用在最佳實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)顯示。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可能會(huì)發(fā)生從屬于本發(fā)明的各種其它的改變。例如，改變和復(fù)查限制條件的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的迭代步驟、數(shù)學(xué)模型的假設(shè)和有限元網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。另外，正如所描述的全部的分析過(guò)程可迭代地使用來(lái)逐漸地改進(jìn)原型的設(shè)計(jì)來(lái)獲得一個(gè)用于優(yōu)化原型設(shè)計(jì)的方法。其它在這里沒(méi)有明確地提到的改變也有可能在本發(fā)明的范圍之類(lèi)。下面的權(quán)利要求規(guī)定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.用于校準(zhǔn)一個(gè)數(shù)據(jù)模型的方法，包括以下步驟(a)提供一個(gè)元件，所述元件使用一種能夠光學(xué)地指示表面應(yīng)變梯度的材料覆蓋；(b)將機(jī)械應(yīng)變施加到所述元件；(c)感知所述表面應(yīng)變梯度的光學(xué)指示以便獲得一個(gè)實(shí)際結(jié)果；(d)提供一個(gè)所述元件未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型；(e)將所述的限制條件的理論值應(yīng)用到所述的未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型來(lái)獲得一個(gè)模型結(jié)果；(f)將所述的未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型結(jié)果與所述的實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較；(g)調(diào)整所述未校準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的限制條件，直到所述的模型結(jié)果基本等于所述的實(shí)際結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的未校準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型包括一個(gè)具有限制條件的有限元模型。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述的模型結(jié)果與實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較的步驟進(jìn)一步包括以下步驟將所述的實(shí)際結(jié)果施加到一個(gè)表面幾何結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型；以及將所述的模型結(jié)果與所述實(shí)際結(jié)果的所述數(shù)學(xué)模型比較。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于感知所述表面應(yīng)變梯度光學(xué)指示的步驟還使用一個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行比較。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于調(diào)整所述未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型結(jié)果，直到它基本上等于所述的實(shí)際結(jié)果的步驟包括使用一個(gè)計(jì)算機(jī)。
6.用于優(yōu)化元件的設(shè)計(jì)的方法，包括以下步驟提供一個(gè)元件；用一種能光學(xué)地指示表面應(yīng)變梯度的材料覆蓋所述元件；將一個(gè)應(yīng)變施加到所述元件；感知所述表面應(yīng)變梯度的光學(xué)指示，以便獲得一個(gè)實(shí)際結(jié)果；將所述未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型結(jié)果與所述的實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較；調(diào)整所述未校準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的限制條件，直到所述的模型結(jié)果等于所述的實(shí)際結(jié)果；運(yùn)行至少一個(gè)元件設(shè)計(jì)的所述調(diào)整后的模型；以及在運(yùn)行所述至少一個(gè)設(shè)計(jì)的所述調(diào)整后模型結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)制造商的要求，選擇最佳設(shè)計(jì)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型包括一個(gè)有限元模型。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于將所述模型結(jié)果與所述實(shí)際結(jié)果比較的步驟進(jìn)一步包括以下步驟將所述實(shí)際結(jié)果施加到一個(gè)表面幾何結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型上；以及將所述模型結(jié)果與所述數(shù)學(xué)模型的所述實(shí)際結(jié)果比較。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述察覺(jué)表面應(yīng)變梯度光學(xué)指示的步驟還使用一個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行比較。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于調(diào)整所述未校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型限制條件直到該模型結(jié)果實(shí)質(zhì)上等于所述實(shí)際結(jié)果的步驟包括使用一個(gè)計(jì)算機(jī)。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于運(yùn)行至少一個(gè)元件設(shè)計(jì)的所述調(diào)節(jié)模型的步驟還比較下述步驟在每一個(gè)所述的設(shè)計(jì)上運(yùn)行分析的耐久性研究；以及在每一個(gè)所述的設(shè)計(jì)上運(yùn)行一個(gè)分析的使用壽命預(yù)測(cè)。
12.用于將與一個(gè)元件性能有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果映射到三維計(jì)算機(jī)模型上的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括一個(gè)處理器；與所述處理器通信的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；至少一個(gè)能使所述元件和一個(gè)在所述元件上的應(yīng)變靈敏的涂層成像的攝像機(jī)，所述攝像機(jī)與所述處理器通信；一個(gè)軟件程序，用于接收基于能由所述的處理器啟動(dòng)或利用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)，其中所述的軟件程序能將所述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果映射到所述三維的計(jì)算機(jī)模型上；以及一個(gè)計(jì)算機(jī)顯示器，提供一個(gè)所述三維計(jì)算機(jī)模型的可視圖像。
全文摘要
公開(kāi)一個(gè)用于校準(zhǔn)一個(gè)元件的數(shù)學(xué)模型方法,使用全場(chǎng)用實(shí)驗(yàn)方法收集的變形/應(yīng)變數(shù)據(jù)的原型。更準(zhǔn)確地說(shuō),該方法包括使用應(yīng)變靈敏涂層材料然后將所述的數(shù)據(jù)映射到一個(gè)CAD網(wǎng)絡(luò)模型上來(lái)獲得真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。然后該分析網(wǎng)絡(luò)模型被比作一個(gè)基于涉及如限制條件的理論值的有限元模型。然后校準(zhǔn)該有限元模型限制條件來(lái)反映來(lái)自實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的值。一旦校準(zhǔn),該模型能用被來(lái)優(yōu)化元件的設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)G06T17/20GK1366274SQ0114568
公開(kāi)日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2001年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月7日
發(fā)明者W·H·埃爾－拉塔 申請(qǐng)人:維斯通環(huán)球技術(shù)公司