一种无人车结构损伤跟踪及疲劳预估方法技术

本发明专利技术提供一种无人车结构损伤跟踪及疲劳预估方法，包括：步骤1：采集无人车结构件连接处的载荷‑时间历程；步骤2：根据所述结构件连接处的载荷‑时间历程，利用损伤力学‑有限元解法，计算所述结构件各单元的损伤度，进一步包括：步骤21：根据所述载荷‑时间历程，利用有限元法求解初始损伤度D0下结构的应变场，并求解损伤力学等效应变；步骤22：根据应变形式的损伤演化方程

A Damage Tracking and Fatigue Prediction Method for Unmanned Vehicle Structures

The invention provides a method for damage tracking and fatigue prediction of an unmanned vehicle structure, which includes: step 1: collecting the load time history at the joints of unmanned vehicle structural components; step 2: calculating the damage degree of each element of the structure component according to the load time history at the joints of the structural components and using damage mechanics finite element method, further including: step 21: calculating the damage degree of each element of the structure component according to the load. \u2011\u65f6\u95f4\u5386\u7a0b\uff0c\u5229\u7528\u6709\u9650\u5143\u6cd5\u6c42\u89e3\u521d\u59cb\u635f\u4f24\u5ea6D0\u4e0b\u7ed3\u6784\u7684\u5e94\u53d8\u573a\uff0c\u5e76\u6c42\u89e3\u635f\u4f24\u529b\u5b66\u7b49\u6548\u5e94\u53d8\uff1b\u6b65\u9aa422\uff1a\u6839\u636e\u5e94\u53d8\u5f62\u5f0f\u7684\u635f\u4f24\u6f14\u5316\u65b9\u7a0b

【技术实现步骤摘要】
一种无人车结构损伤跟踪及疲劳预估方法
本专利技术涉及有限元技术、损伤力学方法和数据融合技术，尤其涉及无人车结构件(受力关键件)的损伤远程跟踪及疲劳寿命预估的方法。
技术介绍
随着人工智能时代的到来，无人驾驶技术正在蓬勃发展，无人车也逐渐出现在园区、小区、巡逻等场景。目前人们对无人车的安全性能关注主要集中于传感器、障碍物识别、路径规划算法等方面，但同时对于例如刹车片、传统系统等受力关键件安全性能也应给与一定的重视。对于无人系统，实时跟踪监测受力关键结构的损伤情况，也是对无人系统安全保障的重要补充。结构的疲劳是材料内部微缺陷及微裂纹形成、扩展、汇集最终导致结构失效的一个过程，结构的疲劳寿命分为裂纹萌生寿命与裂纹扩展寿命。目前对于裂纹萌生寿命一般采用名义应力-应变法或局部应力应变法来估算，无法实时跟踪结构件的损伤情况，同时存在计算成本高及计算精度差等缺点；此外，传统疲劳方法基于线性损伤累积，且只关注结构应力集中点，而实际情况是累积损伤随使用寿命高度非线性化，且随着零部件的更换，应力重新分配，传统疲劳方法无法预测结构其他部分损伤情况，难以做二次疲劳预估。因此采用损伤力学方法，结合有限元技术和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人车结构损伤跟踪及疲劳预估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：采集无人车结构件连接处的载荷‑时间历程；步骤2：根据所述结构件连接处的载荷‑时间历程，利用损伤力学‑有限元解法，计算所述结构件各单元的损伤度，进一步包括：步骤21：根据所述载荷‑时间历程，利用有限元法求解初始损伤度D0下结构的应变场，并求解损伤力学等效应变；步骤22：根据应变形式的损伤演化方程

【技术特征摘要】
1.一种无人车结构损伤跟踪及疲劳预估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：采集无人车结构件连接处的载荷-时间历程；步骤2：根据所述结构件连接处的载荷-时间历程，利用损伤力学-有限元解法，计算所述结构件各单元的损伤度，进一步包括：步骤21：根据所述载荷-时间历程，利用有限元法求解初始损伤度D0下结构的应变场，并求解损伤力学等效应变；步骤22：根据应变形式的损伤演化方程给定步长dN下，得到损伤度增量dD，并累积损伤度D＝D0+dD；累积载荷循环次数：N＝N0+dN；这里，式中，为单次载荷循环过程中试件最大损伤力学等效应变；为试件的损伤力学等效应变门槛值；mk为与材料有关的参数；步骤23：将材料的弹性模量进行折损：ED＝E(1-D)，并重复步骤21和22，直到某个单元损伤度D达到1时，输出此时的载荷循环次数即裂纹萌生寿命。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1之前还包括：对所述结构件进行有限元划分，将材料参数拟合得到的初始化损伤度作为各连接处的当前损伤度并存储到数据库中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤22中的损伤演化方程是预先构建的，包括如下步骤：构建无损伤的各向同性弹性体物理方程；计算无损伤的各向同性弹性体应变能密度；构建含损伤度的物理方程；构建含损伤度的损伤演化方程：式中，Ymax为单次载荷循环过程中最大损伤驱动力；Yth为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庶，李子月，
申请(专利权)人：博康智能信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11