[发明专利]环温-辐射耦合测试工况下试件热应变的解耦测试方法

权利要求书

1.一种环温-辐射耦合测试工况下试件热应变的解耦测试方法，其特征在于，所述方法包括：

分别构建环温单一测试工况、辐射单一测试工况下，试件热应变测试信号的表达式，得到第一表达式和第二表达式；

根据目标环境温度对所述第一表达式进行求解，得到环温单一测试工况下的试件热应变测试信号，记为第一热应变测试信号；

根据所述目标环境温度构建环温传递函数，并根据所述目标环境温度和所述传递函数得到弱化环境温度；

根据所述弱化环境温度和辐射强度对所述第二表达式进行求解，得到辐射单一测试工况下的试件热应变测试信号，记为第二热应变测试信号；

根据所述传递函数、所述第一热应变测试信号和所述第二热应变测试信号，得到环温-辐射耦合测试工况下的试件热应变测试信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传递函数、所述第一热应变测试信号和所述第二热应变测试信号，得到环温-辐射耦合测试工况下的试件热应变测试信号，包括：

构建环温-辐射耦合测试工况下，试件热应变测试信号的表达式，得到第三表达式；

根据所述第一表达式、所述第二表达式和所述第三表达式，构建解耦测试表达式；

根据所述解耦测试表达式、所述传递函数、所述第一热应变测试信号和所述第二热应变测试信号，得到环温-辐射耦合测试工况下的试件热应变测试信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一表达式为：

所述第二表达式为：

所述第三表达式为：

其中，ρ为试件的密度，c为试件的比热容，τ为时间间隔，λ为试件的导热率，h(x,y)为对流换热系数，δ为试件的厚度，x为试件的长度，y为试件的宽度，α为辐射吸收比。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述根据目标环境温度对所述第一表达式进行求解，包括：

对所述第一表达式进行S域变换，得到第一函数，并根据所述目标环境温度的S域函数和所述第一函数，得到所述第一热应变测试信号；

所述根据所述弱化环境温度对所述第二表达式进行求解，包括：

对所述第二表达式进行S域变换，得到第二函数，并根据所述弱化环境温度的S域函数和所述第二函数，得到所述第二热应变测试信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标环境温度构建环温传递函数，并根据所述目标环境温度和所述传递得到弱化环境温度，包括：

构建所述环温传递函数其中，为所述弱化环境温度的S域函数，T_a(s)为所述目标环境温度的S域函数；

根据所述目标环境温度的S域函数、所述环温传递函数和目标环境试验舱提供的温度曲线，得到所述弱化环境温度的S域函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一表达式、所述第二表达式和所述第三表达式，构建解耦测试表达式，包括：

对所述第三表达式进行S域变换，得到第三函数；

根据所述第一函数、所述第二函数、所述第三函数，得到所述解耦测试表达式其中，T(s)为所述环温-辐射耦合测试工况下的试件热应变测试信号，T₁(s)、T₂(s)分别为所述第一热应变测试信号、所述第二热应变测试信号。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

构建试件的二维热应力关系式；

根据所述二维热应力关系式和所述环温-辐射耦合测试工况下的试件热应变测试信号，得到平面应力状态下，试件主应力、主应变信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述二维热应力关系式为：

其中，为试件沿长度方向的变形量，为试件沿宽度方向的变形量，μ为泊松比，β为热膨胀系数。