[發明專利]一種發動機后處理支架的疲勞分析方法及裝置

有效

• 申請號: 201910589617.4
• 申請日: 2019-06-29
• 公開（公告）號: CN110287633B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 劉宏杰;曾超;付春雨;隋鵬超;劉倫倫
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14;G06F119/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘穎

1.一種發動機后處理支架的疲勞分析方法，其特征在于，包括：

構建待分析后處理支架的有限元模型；

構建所述待分析后處理支架的柔性體模型，依據所述柔性體模型構建剛柔耦合虛擬試驗臺；

采集加速度信號，將所述加速度信號轉換為動作器的位移信號；

將所述動作器位移信號傳遞給所述剛柔耦合虛擬試驗臺進行仿真，獲取所述剛柔耦合虛擬試驗臺的力載荷譜；

依據所述力載荷譜進行疲勞分析；

其中，獲取所述剛柔耦合虛擬試驗臺的力載荷譜包括：

獲取所述有限元模型中預先設置的第一激勵點；

依據所述第一激勵點在所述剛柔耦合虛擬試驗臺中獲取第二激勵點的力載荷譜，其中，所述第一激勵點與所述第二激勵點的數量相同且存在對應關系的第一激勵點和第二激勵點的位置和方向相同；

其中，依據所述力載荷譜進行疲勞分析包括：

獲取對應材料的S/N壽命曲線和在所述第一激勵點的單位載荷應力分布，其中，所述對應材料為制造所述待分析后處理支架選用的材料；

將對應的單位載荷應力分布和力載荷譜進行線性疊加，得到所述待分析后處理支架各個通道的應力應變響應；

依據所述應力應變響應和所述S/N壽命曲線進行線性損傷累積運算，得到所述待分析后處理支架在各個通道下的疲勞損傷和壽命結果；

將所述各個通道下的疲勞損傷和壽命結果疊加，得到總損傷和壽命；

其中，所述構建待分析后處理支架的有限元模型，包括：

獲取所述待分析后處理支架的幾何參數；依據所述幾何參數構建所述待分析后處理支架的三維模型；為所述三維模型添加材料屬性，其中，所述材料屬性從材料庫中選擇；設置第一激勵點的數量、位置和方向，其中，所述方向包括：上下方向、左右方向和前后方向；在所述第一激勵點上施加三個方向的單位力載荷；后處理總成通過集中質量點進行模擬，求解方法采用慣性釋放，每一個第一激勵點的每一個方向為一個通道，計算得到所述待分析后處理支架的應力分布，得到所述有限元模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

當所述剛柔耦合虛擬試驗臺構建完成時，對所述剛柔耦合虛擬試驗臺進行校準。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，依據所述柔性體模型構建剛柔耦合虛擬試驗臺包括：

構建與所述柔性體模型匹配的豎直動作器(1)、縱向動作器(2)、橫向動作器(3)、試驗臺(4)、下支架(5)、上支架(6)、連接桿(7)、上襯套(8)、下襯套(9)和后處理總成(10)，其中，所述下支架(5)、所述上支架(6)和所述連接桿(7)組成所述柔性體模型，

其中：

所述下支架(5)和所述試驗臺(4)采用固定連接；

所述下支架(5)和所述連接桿(7)通過所述上襯套(8)連接；

所述上支架(6)和所述連接桿(7)通過所述下襯套(9)連接；

所述后處理總成(10)和所述上支架(6)采用固定連接。