一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种转向节的动态载荷校核方法，包括：获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；根据不同温度、不同应变率和对应的多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；根据不同温度、不同应变率和对应的多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；根据应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。本发明专利技术提供的转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质，能够准确预测转向节的抗冲击性能，并提前发现风险位置以为优化设计提供帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质
本专利技术涉及转向节
，特别是涉及一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质。
技术介绍
转向节作为汽车底盘上非常重要的安全件之一，不仅要承受地面通过轮胎对其的作用力，而且起到连接汽车车身、悬架系统、前车轴、转向系统、制动器的桥梁枢纽作用。转向节恶劣的工作环境和特殊功能决定了其具有重要地位，尤其是当汽车在行驶过程中，易受到横向的冲击载荷而发生变形、断裂，严重时还会导致交通事故的发生，因此，要求其具有较高的抗冲击强度。然而，现有对转向节的抗冲击性能进行校核的方法主要有两种：一种是虚拟冲击分析方法，其基于有限元技术模拟冲击过程，具有高效率、低成本的特点；另一种是试验冲击方法，其基于试验样品的冲击强度性能验证，是验证产品的一种常用的手段。然而，虚拟冲击分析方法只考虑应力应变的关系，并未考虑应变率对材料硬化作用和温度对结构的软化效应，而试验冲击方法需要台架和样件，费时费力，效率低。因此，上述方法存在难以准确预测转向节的抗冲击性能和提前发现风险位置等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质，能够准确预测转向节的抗冲击性能，并提前发现风险位置以为优化设计提供帮助。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种转向节的动态载荷校核方法，所述方法包括：获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；其中，所述圆棒的材料与转向节的材料相同；根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。作为其中一种实施方式，所述根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数，包括：根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，结合重启动技术和结构应力初始化控制策略，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。作为其中一种实施方式，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式，包括：根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力对关系式进行拟合；其中，表示等效应力，A为材料单向拉伸时的屈服极限值，B为应变硬化系数，n为硬化指数，C为应变率敏感指数，m为温度软化系数，为等效应变，为无量纲化等效塑性应变率且，为参考应变率，为无量纲化温度，Tr、Tm分别为参考温度和材料的熔点，T为材料的当前温度。作为其中一种实施方式，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式之前，还包括：获取在参考应变率、参考温度下的光滑圆棒静态拉伸试验所获得的材料单向拉伸时的屈服极限值A、应变硬化系数B和硬化指数n；以及，获取在不同应变率、不同温度下的圆棒单向拉伸试验所获得的应变率敏感指数C和温度软化系数m。作为其中一种实施方式，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，包括：根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变对关系式和进行拟合；其中，D1、D2、D3为应力三轴度影响参数，D4为应变率敏感系数，D5为温度敏感系数，为应力三轴度且，为静水压力且，D为累积损伤参数，为积分循环期间的等效塑性应变增量，为当前的有效断裂应变。作为其中一种实施方式，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式之前，还包括：获取在参考应变率、参考温度下的光滑圆棒缺口试件静态拉伸试验、光滑圆棒扭矩试验所获得的应力三轴度影响参数D1、D2、D3。作为其中一种实施方式，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式之前，还包括：获取在参考温度、不同应变率下的光滑圆棒静态拉伸试验所获得的应变率敏感系数D4；获取在参考应变率、不同温度下的光滑圆棒静态拉伸试验所获得的温度敏感系数D5。第二方面，本专利技术实施例提供了一种转向节的动态载荷校核装置，所述装置包括处理器以及用于存储程序的存储器；当所述程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现第一方面所述的转向节的动态载荷校核方法。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面所述的转向节的动态载荷校核方法。本专利技术实施例提供的转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质，所述方法包括：获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；其中，所述圆棒的材料与转向节的材料相同；根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。如此，本专利技术实施例提供的转向节的动态载荷校核方法中，考虑了结构应力在不同应变率下的硬化效应、不同温度下的软化行为，同时考虑了应力三轴度、应变率、温度对转向节结构损伤行为的影响，特别是转向节结构在多次冲击载荷作用下的累积损伤的影响，更加全面的考虑转向节的承载范围和转向节结构的自身特性，以准确反应出转向节受到冲击载荷后的损伤累积断裂行为，能够准确预测转向节的抗冲击性能，并提前发现风险位置以为优化设计提供帮助。同时，操作便捷，效率高。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种转向节的动态载荷校核方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例中转向节侧向冲击测试装置的结构示意图。图3为本专利技术实施例中冲击次数与累积损伤之间的关系示意图。图4为本专利技术实施例提供的一种转向节的动态载荷校核装置的结构示意图。具体实施方式以下结合说明书附图及具体实施例对本专利技术技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向节的动态载荷校核方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；其中，所述圆棒的材料与转向节的材料相同；/n根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；/n根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；/n根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种转向节的动态载荷校核方法，其特征在于，所述方法包括：
获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；其中，所述圆棒的材料与转向节的材料相同；
根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；
根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；
根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数，包括：
根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，结合重启动技术和结构应力初始化控制策略，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式，包括：
根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力对关系式
进行拟合；其中，表示等效应力，A为材料单向拉伸时的屈服极限值，B为应变硬化系数，n为硬化指数，C为应变率敏感指数，m为温度软化系数，为等效应变，为无量纲化等效塑性应变率且，为参考应变率，为无量纲化温度，Tr、Tm分别为参考温度和材料的熔点，T为材料的当前温度。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式之前，还包括：
获取在参考应变率、参考温度下的光滑圆棒静态拉伸试验所获得的材料单向拉伸时的屈服极限值A、应变硬化系数B和硬化指数n；以及，
获取在不同应变率、不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德生，胡浩炬，邓小强，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44