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专利号: 2025101695078
申请人: 温州奇嘉鞋业有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:获取橡胶样品X射线扫描数据;对橡胶样品X射线扫描数据进行相位衬度成像,得到橡胶样品投影数据;对橡胶样品投影数据进行反投影重建,得到橡胶材料三维结构数据;其中,对橡胶样品X射线扫描数据进行相位衬度成像,得到橡胶样品投影数据;对橡胶样品投影数据进行反投影重建包括:步骤S161:对橡胶样品X射线扫描数据进行相位提取,得到橡胶扫描相位梯度图;

步骤S162:根据橡胶扫描相位梯度图进行相位像重建,得到橡胶样品相位分布图;

步骤S163:对橡胶样品相位分布图进行对比度梯度补偿,得到橡胶样品增强相位图,并对橡胶样品增强相位图进行衬度增强,得到橡胶样品投影数据;

步骤S164:对橡胶样品投影数据进行几何校正,得到橡胶样品校正投影数据;

步骤S165:根据橡胶样品校正投影数据进行图像重建参数构建,得到橡胶图像重建控制参数集;

步骤S166:根据橡胶图像重建控制参数集对橡胶样品校正投影数据进行反投影重建,得到橡胶材料三维结构数据;

步骤S2:对橡胶样品进行多参数环境模拟加载,得到橡胶材料环境响应数据;对橡胶材料环境响应数据进行动态采集,得到橡胶材料形变过程数据;对橡胶材料形变过程数据进行同步记录分析,得到橡胶材料应力应变特征图;

步骤S3:基于橡胶材料应力应变特征图对橡胶样品进行偏振光谱激发,得到橡胶分子链荧光数据;对橡胶分子链荧光数据进行各向异性计算,得到橡胶分子链取向参数集;根据橡胶分子链取向参数集进行动态演化分析,得到橡胶材料分子链排列数据;其中,步骤S3包括以下步骤:步骤S31:对橡胶材料应力应变特征图进行应力集中区域识别,得到橡胶材料高应力分布图,并根据橡胶材料高应力分布图对橡胶样品进行光谱激发点阵设计,得到光激发点位置数据;

步骤S32:对光激发点位置数据进行波长选择,得到橡胶激发光谱参数集,并根据橡胶激发光谱参数集进行偏振片角度划分,得到偏振角度序列数据;

步骤S33:根据偏振角度序列数据进行光强梯度重构,得到橡胶入射光强分布图;

步骤S34:对橡胶入射光强分布图进行背景噪声消除,得到橡胶样品本底校正数据,并根据橡胶样品本底校正数据进行激发光稳定性评估,得到光源稳定性参数集;

步骤S35:基于光源稳定性参数集对橡胶样品进行分子链结构荧光信号采集,得到橡胶分子链荧光数据;

步骤S36:对橡胶分子链荧光数据进行各向异性计算,得到橡胶分子链取向参数集,并根据橡胶分子链取向参数集进行动态演化分析,得到橡胶材料分子链排列数据;

步骤S4:对橡胶样品进行红外热成像扫描,得到橡胶材料温度场分布图;根据橡胶材料分子链排列数据与橡胶材料温度场分布图进行热力耦合建模,得到橡胶材料能量耗散数据;对橡胶材料能量耗散数据进行傅里叶热传导模拟,得到橡胶材料力学损耗特征图;

步骤S5:基于橡胶材料三维结构数据与橡胶材料力学损耗特征图对橡胶样品进行多场耦合模型构建,得到橡胶多场耦合拓扑模型;基于橡胶多场耦合拓扑模型对橡胶样品进行寿命预测,得到橡胶材料性能评估报告。

2.根据权利要求1所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:步骤S11:对橡胶样品进行预处理参数设定,得到橡胶样品扫描参数,并根据橡胶样品扫描参数对预设的X射线光源进行能量校准,得到X射线能谱数据;

步骤S12:根据X射线能谱数据进行探测器灵敏度映射,得到探测器响应矩阵数据;

步骤S13:对探测器响应矩阵数据进行暗场校正,得到探测器背景噪声数据,并根据探测器背景噪声数据进行信噪比动态平衡,得到探测器优化参数;

步骤S14:对橡胶样品进行旋转角度划分,得到橡胶样品旋转角度序列,并根据橡胶样品旋转角度序列对橡胶样品进行扫描路径规划,得到橡胶样品扫描轨迹数据;

步骤S15:根据探测器优化参数与橡胶样品扫描轨迹数据对橡胶样品进行X射线照射,得到橡胶样品X射线扫描数据;

步骤S16:对橡胶样品X射线扫描数据进行相位衬度成像,得到橡胶样品投影数据,并对橡胶样品投影数据进行反投影重建,得到橡胶材料三维结构数据。

3.根据权利要求1所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:步骤S21:对橡胶样品进行应用环境采集,得到橡胶应用环境特征数据,并根据橡胶应用环境特征数据对橡胶样品进行环境参数初始化,得到环境模拟初始参数集;

步骤S22:基于环境模拟初始参数集对橡胶样品进行压力场模拟,得到橡胶多轴压力分布数据;

步骤S23:对橡胶多轴压力分布数据进行辐射剂量叠加映射,得到应力复合环境参数图;

步骤S24:根据应力复合环境参数图对橡胶样品进行加载步长调节,得到动态环境加载序列数据,并基于动态环境加载序列数据对橡胶样品进行多参数协同加载,得到橡胶材料环境响应数据;

步骤S25:对橡胶材料环境响应数据进行动态采集,得到橡胶材料形变过程数据,并对橡胶材料形变过程数据进行同步记录分析,得到橡胶材料应力应变特征图。

4.根据权利要求3所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S25包括以下步骤:步骤S251:对橡胶材料环境响应数据进行采样频率调控,得到橡胶动态采样参数集;

步骤S252:根据橡胶动态采样参数集对橡胶样品进行高速图像采集,得到橡胶材料变形序列图;

步骤S253:对橡胶材料变形序列图进行运动矢量场重构,得到形变材料位移场数据;

步骤S254:基于形变材料位移场数据对橡胶样品进行应变分布映射,得到橡胶材料应变场数据,并对橡胶材料应变场数据进行应力换算,得到橡胶动态应力分布数据;

步骤S255:根据橡胶动态应力分布数据进行局部应力集中定量评估,得到橡胶应力集中因子图;

步骤S256:基于橡胶应力集中因子图对橡胶样品进行变形稳定性评估,得到橡胶变形稳定性数据;

步骤S257:对橡胶变形稳定性数据进行特征提取,得到橡胶变形特征参数集,并根据橡胶变形特征参数集进行特征空间映射,得到橡胶材料应力应变特征图。

5.根据权利要求1所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S36包括以下步骤:步骤S361:对橡胶分子链荧光数据进行信噪比增强,得到橡胶分子链荧光谱图;

步骤S362:根据橡胶分子链荧光谱图对橡胶样品进行分子链状态偏振度测量,得到偏振强度分布数据;

步骤S363:基于偏振强度分布数据对橡胶样品进行分子取向各向异性指数计算,得到分子取向各向异性系数图;

步骤S364:对分子取向各向异性系数图进行特征映射,得到橡胶分子链取向参数集;

步骤S365:根据橡胶分子链取向参数集进行分子动力时序演化,得到链段取向动力学数据;

步骤S366:基于链段取向动力学数据对橡胶样品进行分子多层次响应建模,得到橡胶微观结构应力关联图;

步骤S367:对橡胶微观结构应力关联图进行空间分布重构,得到橡胶材料分子链排列数据。

6.根据权利要求1所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:步骤S41:对橡胶材料分子链排列数据进行区域划分,得到橡胶热成像扫描区域图;

步骤S42:根据橡胶热成像扫描区域图进行扫描参数设置,得到橡胶热成像采集参数;

步骤S43:对橡胶热成像采集参数进行环境温度校准,得到环境温度校准曲线,并根据环境温度校准曲线进行热辐射系数修正,得到热场辐射校正因子图;

步骤S44:根据热场辐射校正因子图对橡胶样品进行热图像采集,得到橡胶时序热像图序列,并根据橡胶时序热像图序列进行温度梯度重建,得到橡胶材料温度场分布图;

步骤S45:根据橡胶材料分子链排列数据与橡胶材料温度场分布图进行热力耦合建模,得到橡胶材料能量耗散数据,并对橡胶材料能量耗散数据进行傅里叶热传导模拟,得到橡胶材料力学损耗特征图。

7.根据权利要求6所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S45包括以下步骤:步骤S451:对橡胶材料温度场分布图进行热应力场重构,得到橡胶材料热应力分布图;

步骤S452:根据橡胶材料热应力分布图对橡胶样品进行多场耦合方程构建,得到橡胶多场耦合计算模型;

步骤S453:基于橡胶多场耦合计算模型对橡胶样品进行能量转换量化映射,得到橡胶热机能量转换率图;

步骤S454:对橡胶热机能量转换率图进行局部累积,得到橡胶材料能量耗散数据;

步骤S455:根据橡胶材料能量耗散数据进行热扩散条件构建,得到橡胶瞬态传热边界条件集;

步骤S456:根据橡胶瞬态传热边界条件集进行傅里叶级数展开,得到橡胶温度场谐波分量图;

步骤S457:对橡胶温度场谐波分量图进行能量谱密度重构,得到橡胶材料能量频谱分布图,并对橡胶材料能量频谱分布图进行损耗特征提取,得到橡胶材料力学损耗特征图。

8.根据权利要求1所述的用于橡胶材料的性能数据分析评估方法,其特征在于,步骤S5包括以下步骤:步骤S51:对橡胶材料三维结构数据与橡胶材料力学损耗特征图进行多物理场耦合拓扑建模,得到橡胶多场耦合拓扑模型;

步骤S52:对橡胶多场耦合拓扑模型进行热‑力‑化耦合参数标定,得到橡胶材料多场耦合参数集;

步骤S53:对橡胶材料多场耦合参数集进行跨尺度实验数据融合验证,得到橡胶材料耦合模型验证指标;

步骤S54:根据橡胶材料耦合模型验证指标对橡胶样品进行非线性损伤累积寿命预测,得到橡胶材料非线性损伤寿命谱;

步骤S55:对橡胶材料非线性损伤寿命谱进行失效模式特征识别,得到橡胶材料多模态失效特征矩阵;并对橡胶材料多模态失效特征矩阵进行多维度性能退化评估,得到橡胶材料性能评估报告。