多轴载荷等效处理方法、装置、计算机设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多轴载荷等效处理方法、装置、计算机设备和介质，以提高试验台架加载的等效载荷的等效性、准确性。方法部分包括：将多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷；分别对若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取分解载荷的伪损伤；根据分解载荷的伪损伤和多轴载荷循环次数确定分解载荷的总伪损伤；初始化等效载荷循环次数，并构建与若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式；根据等效载荷循环次数和等效载荷式确定等效载荷对应的总伪损伤式；令若干个方向的分解载荷的总伪损伤分别等于等效载荷对应的总伪损伤式，以获取载荷等效关系式并进行迭代求解以获取等效载荷式的参数；根据参数得到等效载荷式对应的等效载荷。

【技术实现步骤摘要】
多轴载荷等效处理方法、装置、计算机设备和介质
本专利技术涉及汽车耐久试验
，尤其涉及一种多轴载荷等效处理方法、装置、计算机设备和介质。
技术介绍
底盘等零部件耐久性能开发一般基于试验场耐久试验获取，而零部件所受的载荷谱是一种随机的，为了加快零件设计验证试验。需要将随机载荷谱转化为由若干等幅正弦波载荷谱组成的块谱进行加载，因为块谱有加载简单、试验时间短等特点。这种通过某种方法将随机谱转化为块谱的过程称为载荷等效。值得注意的是，载荷等效的等效性主要体现在两点，一是随机载荷与块谱载荷加载下零部件的疲劳寿命要相等；二是两者载荷加载下零部件的失效形式相同，即疲劳失效的位置和机理相同。一般来说，载荷等效方法是基于单轴载荷进行的。然而，底盘的零部件都工作在多轴载荷状态下。因此，现有技术中常用单轴载荷分析方法将随机载荷转化为块谱时，会将多轴载荷分成多个单轴载荷进行单轴载荷等效，从而得到各单轴载荷转化若干正弦波载荷谱。但是上述现有技术中，是将各轴载荷作为单轴载荷看作是相互独立的，其没有考虑各轴载荷之间的相位关系，对于底盘零件来说，大部分零部件都无法对各方向载荷解耦，所以对载荷之间的相位关系比较敏感，例如，转向节、轴节等。可见，单轴载荷等效方法只能处理单轴问题。例如，对于多轴问题，该方法只能将纵向、侧向、垂向3各方向的载荷分别看作是三个独立的单轴问题进行载荷等效。但实际上，这3个方向的载荷并不是完全独立的，其所受的多轴载荷是存在一定的相位关系，这种利用单轴等效方法解决多轴问题的解决方式，不能有效地解决受力复杂的底盘零件的载荷等效问题。因此，现有技术中，运用单轴载荷等效分析方法最终会影响试验台架加载的等效载荷的等效性。
技术实现思路
本专利技术提供一种多轴载荷等效处理方法、装置、计算机设备和介质，以解决现有技术中，会影响试验台架加载的等效载荷的等效性的问题。一种多轴载荷等效处理方法，包括：采集目标零部件在试验路面实际所受的多轴载荷，并确定多轴载荷循环次数；将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷；分别对所述若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取所述分解载荷的伪损伤；根据所述分解载荷的伪损伤和多轴载荷循环次数确定所述分解载荷的总伪损伤；初始化等效载荷循环次数，并构建与所述若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式；根据所述等效载荷循环次数和所述等效载荷式确定所述等效载荷对应的总伪损伤式；令所述若干个方向的分解载荷的总伪损伤分别等于所述等效载荷对应的总伪损伤式，以获取载荷等效关系式；对所述载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数；根据所述参数得到所述等效载荷式对应的等效载荷。进一步地，所述将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷，包括：确定所述多轴载荷中不共线载荷的数量；根据所述多轴载荷中不共线载荷的数量确定投影方向数量和投影方向；按照所述投影方向数量和投影方向将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到投影方向数量对应的若干个所述投影方向上的分解载荷。进一步地，所述分别对所述若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取所述分解载荷的伪损伤，包括：利用雨流计数法对所述分解载荷进行雨流计数处理，以获取所述分解载荷对应的多个应力循环；根据所述目标零部件材料对应的S-N曲线计算各个所述应力循环对应的伪损伤值；利用损伤累积理论对各个所述应力循环对应的伪损伤值进行累积处理，以获取所述分解载荷的伪损伤。进一步地，所述各个应力循环对应的伪损伤值通过下式计算：表示所述应力循环，表示伪损伤值，N表示目标零部件的疲劳寿命，b为对应目标零部件对应材料的S-N曲线的斜率，S0为目标零部件对应材料的S-N曲线的斜截距；所述分解载荷的伪损伤通过下式计算：表示所述分解载荷的伪损伤。进一步地，所述构建与所述若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式，包括：构建与所述若干个方向的分解载荷对应的正弦信号形式的等效载荷式。进一步地，所述对所述载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数，包括：通过最小二乘法对所述载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数，其中，各所述方向上等效载荷的总伪损伤与对应的分解载荷的总伪损伤之差的平方和取最小值为所述迭代求解的目标。进一步地，所述将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷之前，所述方法还包括：对所述多轴载荷进行预处理，所述预处理包括去除毛刺、均值修正和滤波处理；所述将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷，包括：将经过所述预处理的所述多轴载荷投影到所述载荷空间中，以得到所述若干个方向上的分解载荷。一种多轴载荷等效处理装置，包括：采集模块，用于采集目标零部件在试验路面实际所受的多轴载荷，并确定多轴载荷循环次数；投影模块，用于将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷；计算模块，用于分别对所述若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取所述分解载荷的伪损伤；第一确定模块，用于根据所述分解载荷的伪损伤和多轴载荷循环次数确定所述分解载荷的总伪损伤；构建模块，用于初始化等效载荷循环次数，并构建与所述若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式；第二确定模块，用于根据所述等效载荷循环次数和所述等效载荷式确定所述等效载荷对应的总伪损伤式；第一获取模块，用于令所述若干个方向的分解载荷的总伪损伤分别等于所述等效载荷对应的总伪损伤式，以获取载荷等效关系式；第二获取模块，用于对所述载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数；第三获取模块，用于根据所述参数得到所述等效载荷式对应的等效载荷。一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述多轴载荷等效处理方法的步骤。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读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如前述多轴载荷等效处理方法的步骤。本专利技术所提供的其中一个方案中，提供了一种多轴载荷等效处理方法，通过投影法对多轴载荷进行拆解成多个分解载荷，将多轴问题转化为单个载荷问题，并分别对若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，并获取所述分解载荷的伪损伤；最后依据各个分解载荷的伪损伤构建相应载荷等效关系式，并对载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数；最后根据所述参数得到所述等效载荷式对应的等效载荷，从而把复杂的多轴随机的多轴载荷等效地转化为等效载荷进行台架试验，由于保留了分解载荷是由多轴载荷分解得到，且通过各个分解载荷计算出的等效载荷之间保留多轴载荷的相位关系，从而提高了等效载荷的等效性，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轴载荷等效处理方法，其特征在于，包括：/n采集目标零部件在试验路面实际所受的多轴载荷，并确定多轴载荷循环次数；/n将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷；/n分别对所述若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取所述分解载荷的伪损伤；/n根据所述分解载荷的伪损伤和多轴载荷循环次数确定所述分解载荷的总伪损伤；/n初始化等效载荷循环次数，并构建与所述若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式；/n根据所述等效载荷循环次数和所述等效载荷式确定所述等效载荷对应的总伪损伤式；/n令所述若干个方向的分解载荷的总伪损伤分别等于所述等效载荷对应的总伪损伤式，以获取载荷等效关系式；/n对所述载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数；/n根据所述参数得到所述等效载荷式对应的等效载荷。/n

【技术特征摘要】
1.一种多轴载荷等效处理方法，其特征在于，包括：
采集目标零部件在试验路面实际所受的多轴载荷，并确定多轴载荷循环次数；
将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷；
分别对所述若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取所述分解载荷的伪损伤；
根据所述分解载荷的伪损伤和多轴载荷循环次数确定所述分解载荷的总伪损伤；
初始化等效载荷循环次数，并构建与所述若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式；
根据所述等效载荷循环次数和所述等效载荷式确定所述等效载荷对应的总伪损伤式；
令所述若干个方向的分解载荷的总伪损伤分别等于所述等效载荷对应的总伪损伤式，以获取载荷等效关系式；
对所述载荷等效关系式进行迭代求解，以获取所述等效载荷式的参数；
根据所述参数得到所述等效载荷式对应的等效载荷。


2.如权利要求1所述的多轴载荷等效处理方法，其特征在于，所述将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到若干个方向上的分解载荷，包括：
确定所述多轴载荷中不共线载荷的数量；
根据所述多轴载荷中不共线载荷的数量确定投影方向数量和投影方向；
按照所述投影方向数量和投影方向将所述多轴载荷投影到载荷空间中，以得到投影方向数量对应的若干个所述投影方向上的分解载荷。


3.如权利要求1所述的多轴载荷等效处理方法，其特征在于，所述分别对所述若干个方向上的分解载荷进行伪损伤计算，以获取所述分解载荷的伪损伤，包括：
利用雨流计数法对所述分解载荷进行雨流计数处理，以获取所述分解载荷对应的多个应力循环；
根据所述目标零部件材料对应的S-N曲线计算各个所述应力循环对应的伪损伤值；
利用损伤累积理论对各个所述应力循环对应的伪损伤值进行累积处理，以获取所述分解载荷的伪损伤。


4.如权利要求3所述的多轴载荷等效处理方法，其特征在于，所述各个应力循环对应的伪损伤值通过下式计算：




表示所述应力循环，表示伪损伤值，N表示目标零部件的疲劳寿命，b为对应目标零部件对应材料的S-N曲线的斜率，S0为目标零部件对应材料的S-N曲线的斜截距；
所述分解载荷的伪损伤通过下式计算：




表示所述分解载荷的伪损伤。


5.如权利要求1-4任一项所述的多轴载荷等效处理方法，其特征在于，所述构建与所述若干个方向的分解载荷对应的预设信号形式的等效载荷式，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：余家皓，邓小强，朱冬冬，
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