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龍圖騰網恭喜北京機電工程研究所申請的專利一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114139420B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-15發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111462383.0，技術領域涉及：G06F30/23；該發明授權一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法是由孟祥男;嚴超;楊群;劉鵬;馮黎明設計研發完成，并于2021-12-02向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法，屬于虛擬試驗技術領域，解決了現有的加熱虛擬試驗不能準確的反饋真實的加熱情況的問題。一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法，包括以下步驟：步驟1：建立加熱控制系統的仿真模型；步驟2：建立試驗件加熱計算的仿真模型；步驟3：建立Matlab和Abaqus的實時數據交換；步驟4：對試驗件進行熱環境試驗。本發明的石英燈輻射加熱虛擬試驗方法，利用計算機仿真技術對試驗件熱試驗的加熱器設計、控制系統參數設計進行虛擬調試，可預估結構表面的熱響應參數，控制輸入輸出條件的吻合情況，保障熱試驗順利完成。

本發明授權一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法在權利要求書中公布了：1.一種石英燈輻射加熱虛擬試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：建立加熱控制系統的仿真模型，加熱控制系統的仿真在Matlab中實現，使用Matlab\Simulink搭建加熱控制系統的仿真模型；其中，加熱控制系統的仿真模型的輸入包括試驗件表面期望溫度、控制參數以及Abaqus實時計算的試驗件表面溫度，加熱控制系統的仿真模型的輸出為加熱器功率；步驟2：建立試驗件加熱計算的仿真模型；其中，試驗件加熱計算的仿真模型包括石英燈加熱系統的時變熱源加載及試驗件的熱響應過程，試驗件加熱計算的仿真在有限元軟件Abaqus中完成，石英燈功率來自步驟1中Matlab輸出的加熱器功率信號，通過Abaqus子程序將其轉化為石英燈溫度，在Abaqus中建立空腔輻射模型，同時考慮自然對流換熱，計算試驗件表面的溫度，將響應點的溫度通過子程序寫入外部共享文件，供Matlab控制模塊調用；步驟3：建立Matlab和Abaqus的實時數據交換；構建Matlab和Abaqus相結合的系統仿真環境，使用并行的方式實現二者的實時數據傳遞；并行式系統仿真包括多個共享數據文件，共享數據文件中包括需要相互傳遞的數據和控制訪問數據文件的相關標志位；通過標志位來控制Matlab\Simulink和Abaqus對需要傳遞數據的交替訪問；對共享數據文件的訪問，Abaqus通過子程序uamp實現，Matlab\Simulink通過S函數實現；共設置4個標志位，標志位取0或1，Matlab和Abaqus讀取標志位文件，根據標志位信息執行實時數據交換；步驟4：對試驗件進行熱環境試驗；步驟4.1：在Abaqus中輸入加熱器電阻；步驟4.2：建立石英燈燈組和試驗件的試驗模型，生成Abaqus計算主文件；建立石英燈燈組模型時，根據燈絲長度和寬度用平面傳熱殼單元DS4建立模型，具體地，按照試驗位置擺放，根據試驗件實際幾何結構用平面傳熱殼單元DS4建立網格模型，每個被加溫區取一個控制點監測其溫度；步驟4.3：在Matlab中進行熱環境試驗系統辨識，辨識得到系統的傳遞函數，所需數據為已有數據或Abaqus計算得到的數據，輸入數據為加熱器功率，輸出數據為試驗件表面溫度；步驟4.4：選擇控制類型；如果石英燈輻射加熱系統是多區域分區加熱，若加熱區明顯受到非本加熱區石英燈的影響，選擇模糊控制或模糊自適應PID控制，若加熱區基本不受非本加熱區石英燈的影響，選擇PID控制；對于事前無法確認加熱區是否明顯受到非本加熱區石英燈的影響，先使用PID控制，根據實際控制效果，確認是否切換模糊控制或者模糊自適應PID控制；若為PID相關控制，根據步驟4.3得到的系統傳遞函數生成PID控制參數；步驟4.5：導入期望的試驗件表面溫度，設定虛擬試驗時間，開始仿真計算。

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