(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 20221040879 2.0 (22)申请日 2022.04.19 (71)申请人 福州大学 地址 362251 福建省泉州市晋 江市金井镇 水城路1号福州大 学晋江科教园 (72)发明人 张超　朱展　韩强　许莉　温佳年　 董慧慧　傅光辉　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 丘鸿超　蔡学俊 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 变截面柱的截面曲率评估方法 (57)摘要 本发明提出一种变截面柱的截面曲率评估 方法， 于变截面柱构件两侧柱 面中线间隔布置若 干个标记点， 划分测量区域； 于变截面柱左右两 侧柱面和正面对角线处布置位移传感器； 测量测 量区域的标记点之间的距离、 左右边线长度、 左 右侧边线与底边线的夹角以及监测测量区域的 左右侧长度变化量、 利用已测得数据， 计算测量 区域变形前的两对角线长度、 中轴线与底边线的 右夹角， 中轴线长度以及左对角线与底边线的夹 角； 推算为求得变形后测量区域截面曲率所需参 数的中间参数； 利用中间参数， 确定求得变形后 测量区域截面曲率所需参数； 计算测量区域的截 面平均曲率； 建立数值模型， 计算进入不同损伤 状态的截面曲率限值； 最后进行曲率评估。 权利要求书4页 说明书12页 附图3页 CN 114707223 A 2022.07.05 CN 114707223 A 1.一种变截面柱的截面曲率评估方法， 其特征在于： 于变截面柱构件两侧柱面中线间 隔布置若干个标记点， 划分测量区域； 于变截面柱左右两侧柱面和正面对角线处布置位移 传感器； 测量测量区域的标记 点之间的距离、 左右 边线长度、 左右侧边线与 底边线的夹角以 及监测测 量区域的左右侧长度变化量、 利用已测得数据， 计算测 量区域变形前 的两对角线 长度、 中轴线与 底边线的右夹角， 中轴线长度以及左对角线与底边线的夹角； 推算为求得变 形后测量区域截面 曲率所需参数 的中间参数； 利用中间参数， 确定求得变形后测量区域截 面曲率所需参数； 计算测量区域的截面平均曲率； 建立数值模 型， 计算进入不同损伤状态的 截面曲率限值； 进行曲率评估， 得到测量区域Zi处于何种损伤状态。 2.根据权利要求1所述的变截面柱的截面曲率评估方法， 其特征在于， 具体包括以下步 骤： 步骤S1： 于变截面柱构件两侧柱面中线间隔布置若干个标记点， 左侧标记点编号为Li， 右侧标记点编号 为Ri， 由Li、 Ri、 Li+1、 Ri+1围成的四边形区域 为测量区域Zi； 步骤S2： 分别于变截面柱左右两侧平行于柱面布置左侧的位移传感器Ni1和右侧的位移 传感器Ni2， 位移传感器位移布置于Li(Ri)与Li+1(Ri+1)之间； 于测量区域两对角线位置， 即对 角线LiRi+1和Li+1Ri位置， 布置左侧的位移传感器Ni3和右侧的位移传感器Ni4； 步骤S3： 装置布置完成后， 对被测量构件自身的各项参数进行测量， 并且记录位移传感 器的数值变化； 步骤S4： 通过已测得的数据， 对测量区域Zi变形前的两对角线长度LDi1和LDi2， 中轴线与 底边线的右夹角角度θZi、 中轴线长度 Hi以及变形前测量区域Zi左对角线与底边边线的夹角 θi1R进行推算； 步骤S5： 利用测得的数据以及变 形前测量区域Zi准算得的中间参数， 推算为求得变 形后 测量区域Zi截面曲率所需的中间参数； 步骤S6： 利用测得的数据、 变 形前测量区域Zi准算得的中间参数和计算变形后测量区域 Zi截面曲率所需的中间参数， 确定计算变形后测量区域Zi截面曲率所需的参数； 步骤S7： 利用步骤S6的确定计算变形后测量区域Zi截面曲率所需的参数， 计算各测量区 域截面平均曲率φi； 步骤S8： 建立数值模型， 计算进入不同损伤状态的截面曲率限值； 步骤S9： 进行曲率评估， 得到测量区域Zi处于何种损伤状态。 3.根据权利要求2所述的变截面柱的截面曲率评估方法， 其特征在于： 步骤S3具体包括 以下步骤： 步骤S31： 测量标记点Li与Ri之间的距 离Di和测量区域左侧和右侧边线长度hi1与hi2以及 左侧和右侧边线与底边线的夹角 θi1、 θi2； 步骤S32： 利用位移传感器Ni1、 Ni2， 监测测量区域Zi的左侧和右侧长度的变化量ui1、 ui2， 利用位移传感器Ni3、 Ni4， 监测测量区域Zi的左侧和右侧对角线长度变化 量， ui3、 ui4。 4.根据权利要求3所述的变截面柱的截面曲率评估方法， 其特征在于： 步骤S4具体包括 以下步骤： 步骤S41： 计算测量区域的两对角线LiRi+1和Li+1Ri的长度LDi1和LDi2， 如式1和式2所示： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114707223 A 2式中： LDi1、 LDi2为测量区域Zi的两对角线LiRi+1和Li+1Ri的长度； Di为标记点 Li与Ri之间的距离； hi1、 hi2为所测量区域Zi左右边线长度； θi1、 θi2为测量区域Zi左右边线与底边线的夹角； 步骤S42： 计算测量区域Zi的中轴线与底边线的右夹角 角度 θZi， 如式3所示： 式中： θZi为测量区域Zi的中轴线与底边线的右夹角 角度； 步骤S43： 求 解测量区域Zi的中轴线长度Hi， 如式4所示： 式中： Hi为测量区域Zi的中轴线长度； 步骤S44： 变形前测量区域Zi左对角线与底边 边线的夹角 θi1R， 如式5所示： 式中： θi1R为变形前测量区域Zi左对角线与底边 边线的夹角。 5.根据权利要求4所述的变截面柱的截面曲率评估方法， 其特征在于： 步骤S5具体包括 以下步骤： 步骤S51： 计算变形前测量区域Zi底边中点至变形前后测量区域Zi底边线交点的距离 LZJ， 如式6所示： 式中： LZJ为变形前测量区域Zi底边中点至变形 前后测量区域Zi底边线交点的距离； 步骤S52： 计算变形 前后测量区域Zi的底边线的夹角 θDJJ， 如式7所示； 式中： θDJJ为计算变形 前后测量区域Zi的底边线的夹角； ui3为所测量区域的左对角线LiRi+1的长度变化 量； 步骤S53： 测量区域Zi左对角线与右对角线的右夹角 θJDX， 如式8所示； 式中： θJDX为变形前测量区域Zi左对角线与右对角线的右夹角； θDJJ为变形前后测量区域Zi的底边线的夹角；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114707223 A 3