[發(fā)明專利]一種基于核密度估計(jì)的履帶車輛傳動(dòng)軸載荷譜編制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710054130.7
• 申請(qǐng)日: 2017-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106886638B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海鷗;張文勝;徐宜;張洪彥;席軍強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);中國(guó)北方車輛研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 王一;王濤

1.一種基于核密度估計(jì)的履帶車輛傳動(dòng)軸載荷譜編制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、履帶車輛傳動(dòng)軸扭矩載荷樣本數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理；

步驟S2、將預(yù)處理后的扭矩載荷樣本數(shù)據(jù)依次通過(guò)第一次雨流計(jì)數(shù)、均幅值極值推斷、第二次雨流計(jì)數(shù)、二維核密度估計(jì)、多工況合成與外推生成二維載荷譜；

所述步驟S2包括如下步驟：

步驟S201、將預(yù)處理后的扭矩載荷樣本數(shù)據(jù)按檔位進(jìn)行分割統(tǒng)計(jì)，確定各檔位第一次雨流計(jì)數(shù)的扭矩范圍和組數(shù)；

步驟S202、根據(jù)步驟S201得到的雨流計(jì)數(shù)的扭矩范圍和分組對(duì)各檔位扭矩載荷樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次雨流計(jì)數(shù)，得到各檔位雨流矩陣；

步驟S203、根據(jù)各檔位雨流矩陣作均幅值極值推斷，得到各檔位均幅值極值；

步驟S204、選取步驟S203計(jì)算得到的所有檔位均值極大值中的最大值、均值極小值中的最小值、幅值極大值中的最大值和幅值極小值中的最小值，由選取的均值范圍和幅值范圍推導(dǎo)得到扭矩范圍，作為第二次雨流計(jì)數(shù)的扭矩范圍，再選定分組數(shù)，生成新的雨流矩陣；

步驟S205、采用基于高斯核的二維核密度估計(jì)，得到各檔位新雨流矩陣的密度估計(jì)；所述二維核密度估計(jì)的扭矩范圍和分組數(shù)與第二次雨流計(jì)數(shù)的扭矩范圍和分組數(shù)相同；

步驟S206、多工況合成及外推得到各工況外推載荷頻次，結(jié)合步驟S205得到的各檔位新雨流矩陣的密度估計(jì)得到二維載荷譜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷譜編制方法，其特征在于：所述步驟S203包括，由各檔位雨流矩陣得到均幅值獨(dú)立分布，采用對(duì)數(shù)正態(tài)分布或威布爾分布擬合幅值分布，采用正態(tài)分布、三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布或三參數(shù)威布爾分布擬合均值分布，得到各檔位均幅值獨(dú)立分布的擬合參數(shù)，由擬合參數(shù)確定各檔位幅值概率密度函數(shù)f_X(x)、各檔位均值概率密度函數(shù)f_Y(y)；

由各檔位幅值概率密度函數(shù)積分公式得到各檔位載荷幅值的極大值x_max，各檔位幅值極小值取對(duì)應(yīng)檔位雨流矩陣的最小幅值；由載荷均值概率密度函數(shù)積分公式求得各檔位載荷均值的極大值y_max，由載荷均值概率密度函數(shù)積分公式求得各檔位均值的極小值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載荷譜編制方法，其特征在于：選擇對(duì)數(shù)正態(tài)分布或威布爾分布中AD平均值較小的分布作為幅值的擬合分布，選擇正態(tài)分布、三參數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布或三參數(shù)威布爾分布中AD平均值較小的分布擬合均值分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷譜編制方法，其特征在于：

所述步驟S205，包括以下子步驟：

步驟S2051、以第二次雨流計(jì)數(shù)的扭矩范圍和分組數(shù)劃分二維核密度估計(jì)網(wǎng)格；

步驟S2052、采用改良Sheather-Jones插入式帶寬選擇方法得到高斯核最優(yōu)對(duì)角帶寬和

具體地，根據(jù)下兩式，計(jì)算高斯核最優(yōu)對(duì)角帶寬和

其中，

N為自然數(shù)；

步驟S2053、對(duì)新雨流矩陣作二維高斯核密度估計(jì)；

具體地，計(jì)算帶對(duì)角帶寬矩陣的高斯核

其中，x＝[x₁,x₂]^T和y＝[y₁,y₂]^T，x和y的第一變量為幅值，第二變量為均值；

由帶對(duì)角帶寬矩陣的高斯核計(jì)算二維高斯核密度估計(jì)

步驟S2054、以各檔位的均幅值范圍修正二維高斯核密度估計(jì)，并將密度和歸一化，得到各檔位新雨流矩陣的密度估計(jì)。