[發明專利]一種基于張量的多軸疲勞分析方法

在審

• 申請號: 202010790193.0
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111950101A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 黃鵬;楊坤;張懿;劉成龍;向俊龍;畢海濤;裴龍洋;張楊
• 申請（專利權）人: 中鐵軌道交通裝備有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種基于張量的多軸疲勞分析方法，其特征在于，該分析方法的步驟為：

S1、建立基于張量的多軸疲勞分析的第一正交坐標系；

S2、在第一正交坐標系內計算單一節點在各個工況下的應力及應力方向；

S3、選取該節點在各個工況下的最大應力σ_max，基于該最大應力形成第二正交坐標系；

S4、將其他工況下該節點的應力向步驟S2中的第二正交坐標系轉換，選取轉換至第二正交坐標系的最小應力σ_min；

S5、根據公式：計算σ_m和σ_a，其中σ_m為平均應力，σ_a為應力幅；

S6、用Smith-Goodman曲線或Haigh-Goodman曲線評價結構的疲勞強度。

2.根據權利要求1所述的基于張量的多軸疲勞分析方法，其特征在于，根據應力二階張量的性質，由第一正交坐標系向第二正交坐標系轉換方式如下，

公式1：σ_j′k′＝α_j′jα_k′kσ_jk；

公式2：

其中：σ_jk為第一正交坐標系中的二階張量，σ_j′k′為轉換后在第二正交坐標系中的二階張量；α_j′j和α_k′k為第一正交坐標系與第二正交坐標系相應軸的夾角余弦值；σ₁、σ₂、σ₃為單一節點在單一工況下在第一正交坐標系內三個方向上的應力；j、k為第一正交坐標系下的x、y、z軸；j′和k′為第二正交坐標系下的x′、y′、z′軸；σ_j′k′＝α_j′jα_k′kσ_jk為轉換后第二正交坐標系的x′軸方向上的應力。

3.根據權利要求1所述的基于張量的多軸疲勞分析方法，其特征在于，在步驟S3中以該最大應力方向作為x′軸，選取與x′軸相互垂直的另外兩個方向形成第二正交坐標系。

4.根據權利要求1所述的基于張量的多軸疲勞分析方法，其特征在于，在步驟S4中最小應力σ_min為其他工況向x′軸轉換后選取的最小應力。

5.根據權利要求3或4所述的基于張量的多軸疲勞分析方法，其特征在于，所述x′軸方向為最大應力σ_max截面的法向方向。