[發(fā)明專利]車體焊縫疲勞壽命計算方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410100821.2
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103838975A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 王貴國;黃振暉;蔣大旺;李榮亮;郭云健;談立成
• 申請（專利權(quán)）人: 唐山軌道客車有限責任公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

1.一種車體焊縫疲勞壽命計算方法，其特征在于，包括：

獲取不同疲勞強度工況下車體的載荷；

根據(jù)所述車體的幾何模型建立有限元模型；其中，所述有限元模型包括所述車體的焊縫的節(jié)點；

將所述載荷加載到所述有限元模型上計算所述焊縫的結(jié)構(gòu)應力；

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)應力計算所述焊縫的疲勞壽命。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述載荷加載到所述有限元模型上計算所述焊縫的結(jié)構(gòu)應力，包括：

將所述載荷加載到所述有限元模型上根據(jù)有限元方法計算得出所述焊縫的各個節(jié)點的沿y軸方向的節(jié)點力F_y和沿x軸方向的節(jié)點彎矩M_x；

根據(jù)所述節(jié)點力F_y和節(jié)點彎矩M_x計算所述各個節(jié)點的線載荷f_y和線彎矩m_x，并將所述各個節(jié)點的線載荷f_y和線彎矩m_x轉(zhuǎn)換成沿y'軸方向的線載荷f_y'和沿x'軸方向的線彎矩m_x'；其中所述y'軸為與所述各個節(jié)點沿焊縫方向垂直的方向，所述x'軸為所述各個節(jié)點沿焊縫的方向；

由所述線載荷f_y'和所述線彎矩m_x'根據(jù)計算得出所述各個節(jié)點的結(jié)構(gòu)應力σ_s；其中所述t為所述車體焊縫處材料的厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)應力計算所述焊縫的疲勞壽命，包括：

根據(jù)所述各個節(jié)點的結(jié)構(gòu)應力計算所述焊縫的各個節(jié)點的疲勞壽命其中所述所述C與h為主S-N曲線試驗常數(shù)，所述m為常數(shù)，所述I(r)為描述載荷模式效應的函數(shù)，其中所述r為彎曲比σ_b/σ_s。

4.一種車體焊縫疲勞壽命計算裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取不同疲勞強度工況下車體的載荷；

模型建立模塊，用于根據(jù)所述車體的幾何模型建立有限元模型；其中，所述有限元模型包括所述車體的焊縫的節(jié)點；

處理模塊，用于將所述載荷加載到所述有限元模型上計算所述焊縫的結(jié)構(gòu)應力，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)應力計算所述焊縫的疲勞壽命。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊，具體用于：

將所述載荷加載到所述有限元模型上根據(jù)有限元方法計算得出所述焊縫的各個節(jié)點的沿y軸方向的節(jié)點力F_y和沿x軸方向的節(jié)點彎矩M_x；

根據(jù)所述節(jié)點力F_y和節(jié)點彎矩M_x計算所述各個節(jié)點的線載荷f_y和線彎矩m_x，并將所述各個節(jié)點的線載荷f_y和線彎矩m_x轉(zhuǎn)換成沿y'軸方向的線載荷f_y'和沿x'軸方向的線彎矩m_x'；其中所述y'軸為與所述各個節(jié)點沿焊縫方向垂直的方向，所述x'軸為所述各個節(jié)點沿焊縫的方向；

由所述線載荷f_y'和所述線彎矩m_x'根據(jù)計算得出所述各個節(jié)點的結(jié)構(gòu)應力σ_s；其中所述t為所述車體焊縫處材料的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊，具體用于：

根據(jù)所述各個節(jié)點的結(jié)構(gòu)應力計算所述焊縫的各個節(jié)點的疲勞壽命其中所述所述C與h為主S-N曲線試驗常數(shù)，所述m為常數(shù)，所述I(r)為描述載荷模式效應的函數(shù)，其中所述r為彎曲比σ_b/σ_s。