[發明專利]薄壁焊接結構疲勞壽命預測方法和裝置

有效

• 申請號: 202011445140.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112364550B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 聶文武;毛洪海;楊延功;張欽超;楊東升;劉科
• 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;G06F119/02;G06F119/14;G06F119/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

1.一種薄壁焊接結構疲勞壽命預測方法，其特征在于，包括：

接收用戶輸入的目標標準樣件的疲勞試驗數據，所述疲勞試驗數據是對所述目標標準樣件進行疲勞試驗得到的，所述目標標準樣件包括在同一平面內帶有一條焊縫的標準樣件和在同一平面內帶有兩條焊縫的標準樣件，所述在同一平面內帶有一條焊縫的標準樣件和客車骨架的T字型結構等效，所述在同一平面內帶有兩條焊縫的標準樣件和所述客車骨架的十字型結構等效；對所述疲勞試驗數據進行數值擬合得到目標標準樣件的應力-壽命曲線；

根據用戶輸入的所述客車骨架中焊接結構的焊接參數、計算機輔助工程CAE仿真理論和所述應力-壽命曲線數據，確定所述客車骨架焊接結構的疲勞壽命。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據用戶輸入的所述客車骨架中焊接結構的焊接參數、計算機輔助工程CAE仿真理論和所述應力-壽命曲線數據，確定所述客車骨架焊接結構的疲勞壽命，包括：

建立所述客車骨架的有限元分析模型；

在預設條件作用下，對所述有限元分析模型進行分析，以確定所述有限元分析模型中各個區域的應力分布信息；

根據用戶輸入的焊接結構的焊接參數，在所述有限元分析模型中的焊縫處建立焊線，得到特征有限元分析模型，所述特征有限元分析模型中的焊縫處對應的焊接參數和所述客車骨架的焊縫處的實際焊接參數相同；

根據所述特征有限元分析模型、所述應力分布信息和所述應力-壽命曲線數據，確定所述客車骨架焊接結構的疲勞壽命。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在預設條件作用下，對所述有限元分析模型進行分析，包括：

按照預先確定的工況信息，對所述有限元分析模型進行靜力分析，所述工況信息包括以下任意一種或多種：

垂向工況、制動工況、左轉向工況、右轉向工況、右前輪懸空工況和左前輪懸空工況。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在預設條件作用下，對所述有限元分析模型進行分析，包括：

獲取路面載荷譜；

在所述路面載荷譜作用于所述有限元分析模型的情況下，對所述有限元分析模型進行動態分析。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述特征有限元分析模型和所述應力分布信息，確定所述客車骨架焊接結構的疲勞壽命，包括：

根據所述特征有限元分析模型中焊縫處的焊接參數對所述應力分布信息進行修正，修正后的應力分布信息包括所述客車骨架焊接結構的各個部位的應力幅；

根據所述各個部位的應力幅和所述應力-壽命曲線數據進行插值計算，得到所述客車骨架焊接結構的各個區域的疲勞壽命。

6.根據權利要求2-5任一項所述的方法，其特征在于，所述建立所述客車骨架的有限元分析模型，包括：

建立所述客車骨架的骨架模型；

對所述骨架模型抽取中面，并在抽取得到的中面上劃分網格；

基于共節點技術建立所述骨架模型中各個管件之間的焊縫連接，得到所述客車骨架的有限元分析模型。

7.一種焊接結構疲勞壽命預測裝置，其特征在于，包括：

接收模塊，接收用戶輸入的目標標準樣件的疲勞試驗數據，所述疲勞試驗數據是對所述目標標準樣件進行疲勞試驗得到的，所述目標標準樣件包括在同一平面內帶有一條焊縫的標準樣件和在同一平面內帶有兩條焊縫的標準樣件，所述在同一平面內帶有一條焊縫的標準樣件和客車骨架的T字型結構等效，所述在同一平面內帶有兩條焊縫的標準樣件和所述客車骨架的十字型結構等效；

處理模塊，用于對所述疲勞試驗數據進行擬合得到目標標準樣件的應力-壽命曲線；

預測模塊，用于根據用戶輸入的所述客車骨架中焊接結構的焊接參數、計算機輔助工程CAE仿真理論和所述應力-壽命曲線數據，確定所述客車骨架焊接結構的疲勞壽命。