CN119418839A 一种基于数据分析的橡胶材料疲劳寿命预测方法 （温州奇嘉鞋业有限公司）

道中国鞋都产业园区三期36号地块一种基于数据分析的橡胶材料疲劳寿命预其涉及一种基于数据分析的橡胶材料疲劳寿命数据通过优化橡胶材料几何模型进行循环载荷2步骤S3：根据橡胶裂纹形貌特征数据对目标橡胶材料步骤S13：基于试样扫描区域参数对目标橡胶材料进行X步骤S23：根据二值化橡胶图像数据进行材料裂纹形态学处理，得到裂纹区域形态数步骤S233：通过图像分形参数对二值化橡胶图像数据步骤S234：基于遍历窗口分形维度矩阵通过预设的3步骤S236：根据材料裂纹区域分割数据进行区域形根据裂纹三维形貌数据进行裂纹区域边界点提取，并进行轮廓点排通过裂纹轮廓坐标序列数据对裂纹轮廓基线数据进行轮廓偏差计算根据轮廓偏差值序列数据进行偏差平方均值计算，并进行均方4步骤S352：基于橡胶裂纹形貌特征数据对材料尖端位置数据进行裂纹尖端节点处理，步骤S354：基于橡胶疲劳载荷模拟参数利用橡胶材料步骤S355：对周期裂纹尖端应力场模拟数据进行单周期橡步骤S356：对单周期橡胶疲劳特征数据进行完整疲劳模对材料裂纹尖端节点数据进行裂纹位置识别，并通过橡胶裂纹形貌通过周期裂纹尖端应力场模拟数据对材料裂纹尖端节点数据进行主应基于裂纹尖端主应力数据对材料裂纹尖端节点数据进行裂纹尖端应力强度因子计算，根据疲劳周期应力场模拟数据进行应变能密度场提取，并进行裂纹扩展路径积分处根据路径应变能积分数据以及裂纹长度数据进行能量释放率计将橡胶裂纹方向数据、尖端应力强度因子数据以及能量释放率修正10.根据权利要求1所述的基于数据分析的橡胶材料疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤S41：根据橡胶裂纹疲劳特征数据进行疲劳损伤变量计算，生成疲劳损伤变量数步骤S43：根据疲劳载荷条件数据进行疲劳寿命映射关系挖掘，得到疲劳寿命映射数步骤S44：基于疲劳寿命映射数据通过预训练的支持向量机模型对局部损伤变量矩阵56受限于试验数据的完整性和代表性，且难以反映复杂载荷条件和实际工况下的材料行为，[0005]本发明通过X射线断层扫描技术获取橡胶材料的三维图像数据，并进行裂纹形态这使得后续的疲劳分析能够基于真实的材料微观结构进行，从而提高预测结果的准确性。7化几何模型进行局部损伤变量处理，能够更精细地描述材料在循环载荷下的损伤累积过过结合X射线断层扫描技术与先进的图像处理算法，精确重建橡胶材料内部裂纹的三维形步骤S12：根据橡胶试样定位数据进行扫描区域参数设定，得到试样扫描区域参8步骤S24：根据裂纹区域形态数据进行裂纹三维形貌重建，生成裂纹三维形貌数9均曲率数据以及裂纹区域分支密度值进行裂纹形貌特征组合，得到橡胶裂纹形貌特征数该数据集能够更全面地描述裂纹的几何特性，从而提高疲劳寿命预测的准确性和可靠性。够有效地反映裂纹表面的微观几何特征。通过对裂纹轮廓基线数据进行轮廓点曲率计算，据疲劳载荷条件数据进行疲劳载荷类型选择和载荷值设置，可以确定循环载荷模拟的参通过周期裂纹尖端应力场模拟数据对材料裂纹尖端节点数据进行主应力值计算，基于裂纹尖端主应力数据对材料裂纹尖端节点数据进行裂纹尖端应力强度因子[0021]本发明通过对周期裂纹尖端应力场模拟数据进行主应力步骤S44：基于疲劳寿命映射数据通过预训练的支持向量机模型对局部损伤变量[0023]本发明将疲劳损伤变量数据与优化橡胶材料几何模型的[0024]图1为本发明一种基于数据分析的橡胶材料疲劳寿命预测方法的步骤流程示意术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范个投影图像沿着X射线传播方向反向投影到三维空间中。最后，将所有反投影结果叠加起据疲劳载荷条件数据设置边界条件和载荷，例如将橡胶材料模型的一端固定，另一端施加到单周期橡胶疲劳特征数据。将单周期数据扩展至整个疲劳周期，得到橡胶裂纹疲劳特征数据。[0035]步骤S12：根据橡胶试样定位数据进行扫描区域参数设定，得到试样扫描区域参步骤S24：根据裂纹区域形态数据进行裂纹三维形貌重建，生成裂纹三维形貌数均曲率数据以及裂纹区域分支密度值进行裂纹形貌特征组合，得到橡胶裂纹形貌特征数空间中的一个单元格。计算裂纹体积可以直接通过对裂纹区域内的体素进行计数来实现。计算出的裂纹体素数量为5000个，那么裂纹的体积就是50001000立方微米=510^6立可以模拟数千甚至数万个循环周期。这个步骤可以通过数据处理或者模型预测的方法进通过周期裂纹尖端应力场模拟数据对材料裂纹尖端节点数据进行主应力值计算，基于裂纹尖端主应力数据对材料裂纹尖端节点数据进行裂纹尖端应力强度因子的功能，直接计算裂纹尖端的应力强度因子。也可以使用J积分法或位移外推法等数值方的损伤值等于该循环的载荷次数除以该载荷下的疲劳寿命。疲劳寿命可以使用Paris公式[0056]步骤S44：基于疲劳寿命映射数据通过预训练的支持向量机模型对局部损伤变量