一种多通道载荷谱的编制方法技术

技术编号:33636673 阅读:35 留言:0更新日期:2022-06-02 01:50
本发明专利技术涉及一种多通道载荷谱的编制方法、编制设备及计算机可读存储介质。该多通道载荷谱的编制方法包括S1,输入多通道的载荷谱,设定伪损伤保留比例目标和时长筛选阈值Tt,并设定每个通道的载荷谱的小载荷阈值Ta;S2,遍历载荷谱,根据时长筛选阈值Tt和小载荷阈值Ta找寻所有的载荷时间段,计算多通道的载荷时间段的交集;S3,判断是否符合伪损伤保留比例目标,若存在一个通道符合,转入步骤S4;若所有通道都不符合,修改小载荷阈值Ta,转入步骤S2;S4,输出多通道的加速谱。本发明专利技术提出了一种多通道载荷谱的编制方法、编制设备及计算机可读存储介质,能实现对载荷谱的高效编制,分析难度较小且便于工程应用。小且便于工程应用。小且便于工程应用。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道载荷谱的编制方法


[0001]本专利技术涉及车辆道路模拟试验
,尤其涉及一种多通道载荷谱的编制方法。

技术介绍

[0002]目前在车辆道路模拟试验
存在两种主流技术,包括较为成熟的时域损伤编辑法和新型的基于短时傅里叶变换和小波变换的道路模拟试验随机载荷谱编辑方法。
[0003]一、时域损伤编辑法
[0004]通过计算结构件局部细节应变/力载荷谱的损伤

时间分布特征,识别并获取损伤较小的载荷谱时域历程信息,通过删除损伤较小的载荷谱时域历程以缩短载荷谱时长,从而实现试验载荷谱的编制。
[0005]在运用时域损伤编辑法编制试验载荷谱时,研究人员必须具备被试结构件局部细节的应变/力载荷谱。在较多的实际工程应用中,试验人员仅具备被试结构件的外部激励载荷谱(如力、位移和加速度等),导致此方法的工程适用性不足。此外,欲获得结构件局部细节的应变/力载荷谱,可以通过建立有限元模型经虚拟仿真获取,但此方法受有限元模型准确度的限制。或通过在被试结构件的疲劳危险部位贴上应变片经实际道路测取,此方法受数采资源、人力和物力的制约,且测取结构件最危险部位的应变/力谱难度较大。
[0006]二、随机载荷谱编辑法
[0007](1)短时傅里叶变换分析方法,通过分析载荷谱的时间

能量(累积功率谱密度)分布特征,定位能量低于设定阈值的载荷谱时间片段,并予以删除,从而实现载荷谱时长的缩减。
[0008]短时傅里叶变换分析方法分析载荷谱的时频特性,涉及参数较多,如离散傅里叶变换点数、时间窗之间的重叠比例和窗函数类型等,这些参数对载荷谱分析计算结果产生一定的影响,分析难度较大。
[0009](2)小波变换分析方法,将载荷谱分解为多重小波系数,通过研究多分辨率下小波系数的特征(如累积功率谱密度和幅值变化趋势等),识别并删除低幅值载荷对应的时间历程,从而实现载荷谱时长的缩减。
[0010]基于小波变换分析方法编制试验载荷谱算法较为复杂,小波函数类型、小波分解层数及对小载荷特征的定义均对载荷谱编制结果产生一定的影响,分析难度较大。

技术实现思路

[0011]针对现有技术的上述问题,本专利技术提出了一种多通道载荷谱的编制方法,实现对载荷谱的高效编制,分析难度较小且便于工程应用。
[0012]具体地,本专利技术提出了一种多通道载荷谱的编制方法,包括步骤:
[0013]S1,输入多通道的所述载荷谱,设定伪损伤保留比例目标和时长筛选阈值Tt,并设定每个通道的所述载荷谱的小载荷阈值Ta;
[0014]S2,遍历所述载荷谱,根据所述时长筛选阈值Tt和小载荷阈值Ta找寻所有的载荷时间段,计算多通道的所述载荷时间段的交集,删除所述载荷谱上与所述交集对应的时间段,连接并重构剩余的所述载荷谱的时间段以生成多通道的加速谱;
[0015]S3,计算并比较每个通道的所述载荷谱和加速谱的雨流循环,判断是否符合所述伪损伤保留比例目标,若存在一个通道符合,转入步骤S4;若所有通道都不符合,修改所述小载荷阈值Ta,转入步骤S2;
[0016]S4,输出多通道的所述加速谱。
[0017]根据本专利技术的一个实施例,在步骤S2中,找寻所有的载荷时间段包括:
[0018]S21,在所述载荷谱上寻找符合所述小载荷阈值Ta的载荷时间段,计算每一个所述载荷时间段的时间长度Δt;
[0019]S22,若所述载荷时间段的时间长度Δt大于时长筛选阈值Tt,则所述载荷时间段为找寻目标。
[0020]根据本专利技术的一个实施例,在步骤S1中,设定每个通道的所述小载荷阈值Ta的阈值上限T
a,up
=M+(A
max

M)
·
na
th
,设定所述小载荷阈值Ta的阈值下限T
a,down
=M

(M

A
min
)
·
na
th

[0021]其中,M为所述载荷谱的载荷通道的均值,A
max
为所述载荷谱的载荷通道的最大值,A
min
为所述载荷谱的载荷通道的最小值,参数α
th
为阈值增长系数,设定为一常数,参数n为自然数。
[0022]根据本专利技术的一个实施例,在步骤S1中,设定参数α
th
=0.01,参数n的初始值为1。
[0023]根据本专利技术的一个实施例,在步骤S3中,修改所述小载荷阈值Ta是指修改参数α
th
和/或参数n以重新计算所述小载荷阈值Ta。
[0024]根据本专利技术的一个实施例,在步骤S2中,连接并重构剩余的多通道的所述载荷谱的时间段以生成多通道的加速谱的操作包括采用信号光滑技术连接剩余的所述载荷谱的时间段。
[0025]根据本专利技术的一个实施例,在步骤S2中,在重构的所述载荷谱的信号的两端各添加了合适长度的过渡信号。
[0026]本专利技术还提供了一种多通道载荷谱的编制设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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任一项所述编制方法的步骤。
[0027]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一项所述编制方法的步骤。
[0028]本专利技术提供的一种多通道载荷谱的编制方法,结合伪损伤保留准则,能实现对载荷谱的高效编制,分析难度较小且便于工程应用。
[0029]应当理解,本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的,并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。
附图说明
[0030]包括附图是为提供对本专利技术进一步的解释,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本专利技术的实施例,并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中:
[0031]图1示出了本专利技术一个实施例的多通道载荷谱的编制方法的流程框图。
[0032]图2示出了未经本专利技术的编制方法处理的载荷谱。
[0033]图3是图2经本专利技术的编制方法处理的加速谱。
[0034]图4A示出了整车左前轮的垂向位移的载荷谱。
[0035]图4B示出了整车右前轮的垂向位移的载荷谱。
[0036]图5示出了各通道伪损伤保留比例随小载荷阈值Ta的参数α
th
增长的变化趋势图。
[0037]图6A是图4A在伪损伤保留比例目标为90%条件下的小载荷阈值Ta的识别示意图。
[0038]图6B是图4B在伪损伤保留比例目标为90%条件下的小载荷阈值Ta的识别示意图。
[0039]图7A是对图4A标记了对应小载荷下的载荷时间段交集的载荷谱。
[0040]图7B是对图4B标记了对应小载荷下的载荷时间段交集的载荷谱。
[0041]图8是图4B本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道载荷谱的编制方法,包括步骤:S1,输入多通道的所述载荷谱,设定伪损伤保留比例目标和时长筛选阈值Tt,并设定每个通道的所述载荷谱的小载荷阈值Ta;S2,遍历所述载荷谱,根据所述时长筛选阈值Tt和小载荷阈值Ta找寻所有的载荷时间段,计算多通道的所述载荷时间段的交集,删除所述载荷谱上与所述交集对应的时间段,连接并重构剩余的所述载荷谱的时间段以生成多通道的加速谱;S3,计算并比较每个通道的所述载荷谱和加速谱的雨流循环,判断是否符合所述伪损伤保留比例目标,若存在一个通道符合,转入步骤S4;若所有通道都不符合,修改所述小载荷阈值Ta,转入步骤S2;S4,输出多通道的所述加速谱。2.如权利要求1所述的编制方法,其特征在于,在步骤S2中,找寻所有的载荷时间段包括:S21,在所述载荷谱上寻找符合所述小载荷阈值Ta的载荷时间段,计算每一个所述载荷时间段的时间长度Δt;S22,若所述载荷时间段的时间长度Δt大于时长筛选阈值Tt,则所述载荷时间段为找寻目标。3.如权利要求1所述的编制方法,其特征在于,在步骤S1中,设定每个通道的所述小载荷阈值Ta的阈值上限T
a,up
=M+(A
max

M)
·
na
th
,设定所述小载荷阈值Ta的阈值下限T
a,down
=M

(M

A
min
)<...

【专利技术属性】
技术研发人员:于佳伟马健君任俊学刘子豪苏泊权
申请(专利权)人:上海机动车检测认证技术研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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