[發(fā)明專利]一種仿真與試驗(yàn)載荷融合的載荷譜分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110266677.X
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112948975B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳維;連春鵬;李艷聰;劉坤;苑士華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F119/04
• 代理公司: 北京盛詢知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 方亞兵

1.一種仿真與試驗(yàn)載荷融合的載荷譜分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、獲取待測零部件的試驗(yàn)載荷和仿真載荷；

S2、對獲取的試驗(yàn)載荷、仿真載荷進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；

S3、基于預(yù)處理后的試驗(yàn)載荷、仿真載荷，采用雨流計(jì)數(shù)法獲得雨流矩陣，并通過三維柱狀圖對雨流矩陣進(jìn)行表示；

S4、基于雨流矩陣對預(yù)處理后的試驗(yàn)載荷、仿真載荷進(jìn)行重新編制，獲得試驗(yàn)載荷譜和仿真載荷譜；

S5、按照路況占比對試驗(yàn)載荷譜和仿真載荷譜進(jìn)行時(shí)域融合，得到融合載荷譜；

S6、基于融合載荷譜獲取齒面接觸應(yīng)力的融合應(yīng)力譜；

S7、基于待測零部件材料的S-N曲線以及融合應(yīng)力譜，獲取待測零部件的疲勞壽命；

所述步驟S2中，數(shù)據(jù)預(yù)處理包括毛刺信號處理、漂移處理、平穩(wěn)性檢驗(yàn)、無效幅值刪除；

當(dāng)循環(huán)過程中，扭矩的幅值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，即為無效幅值，并對無效幅值進(jìn)行刪除處理；無效幅值的選取標(biāo)準(zhǔn)如下式所示：

預(yù)設(shè)閾值＝(Mmax-Mmin)×5％

式中，Mmax和Mmin分別為扭矩?cái)?shù)據(jù)中的最大值和最小值；

所述步驟S6中，齒面接觸應(yīng)力的融合應(yīng)力譜σ_H由式2計(jì)算得到：

式中，K表示載荷系數(shù)，F(xiàn)_t表示圓周力，F(xiàn)_t＝(2f(t))/d，B表示主動輪齒寬，d表示主動輪分度圓直徑，ε_α表示斜齒輪斷面重合度，i_g表示傳動比，Z_H表示區(qū)域系數(shù)，Z_E表示彈性影響系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真與試驗(yàn)載荷融合的載荷譜分析方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述試驗(yàn)載荷通過實(shí)車測試得到，所述仿真載荷通過仿真得到，所述仿真載荷獲取過程中的參數(shù)設(shè)置與實(shí)車測試相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿真與試驗(yàn)載荷融合的載荷譜分析方法，其特征在于，所述仿真載荷獲取過程中設(shè)置的參數(shù)包括：電機(jī)參數(shù)、整車參數(shù)、減速器傳動比；其中，所述電機(jī)參數(shù)包括最大轉(zhuǎn)速、最大功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真與試驗(yàn)載荷融合的載荷譜分析方法，其特征在于，所述步驟S4中，對所述試驗(yàn)載荷、仿真載荷進(jìn)行重新編制的方法為：分別按照試驗(yàn)載荷數(shù)據(jù)、仿真載荷數(shù)據(jù)的均值將試驗(yàn)載荷、仿真載荷重新編制為均值的一維載荷譜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真與試驗(yàn)載荷融合的載荷譜分析方法，其特征在于，所述步驟S5中，時(shí)域融合后的融合載荷譜f(t)如式1所示：

f(t)＝f_a(t)+λf_b(t) 1

式中，f_a(t)為試驗(yàn)載荷譜，f_b(t)為仿真載荷譜，λ為仿真載荷譜與試驗(yàn)載荷譜按照時(shí)域融合的比例，λ的取值范圍為0.2～5.0。