[发明专利]零部件疲劳分析方法

权利要求书

1.一种零部件疲劳分析方法，其特征在于，所述零部件为车辆的钢板弹簧，所述零部件疲劳分析方法包括：

步骤1：对零部件进行网格单元划分，建立零部件的有限元模型；其中，该零部件的有限元模型的刚度与试验实测所得到的刚度之间的误差在要求范围内；

对要作用于所述有限元模型的动态载荷建立动态载荷时间序列，所述动态载荷为采集的疲劳路谱载荷；

步骤2：按所述动态载荷的大小将所述动态载荷分为多个区段；将各区段的端点值分别加载于所述有限元模型，得到所述有限元模型的各网格单元在所加载的动态载荷下的应力；

步骤3：根据所加载的动态载荷以及所对应得到的各所述网格单元的应力，通过差值计算得到各个所述网格单元对应于所述动态载荷时间序列的应力时间序列；

步骤4：根据所述应力时间序列计算所述有限元模型的疲劳寿命；

所述步骤1中，在建立所述零部件的有限元模型时，在所述零部件表面铺一层壳单元，所述步骤2和步骤3中，获取各网格单元的应力具体为获取各网格单元表面的壳单元的应力；

所述步骤3中，利用关键面法，对每个网格单元表面的壳单元不同角度下的主应力进行计算；

所述步骤1中，所述建立动态载荷时间序列具体包括：将所述动态载荷分解成多个通道载荷，得到多个通道载荷的通道载荷时间序列；

所述动态载荷分解得到的多个通道载荷包括三个垂直方向上的力和三个垂直方向上的力矩。

2.根据权利要求1所述的零部件疲劳分析方法，其特征在于，所述步骤1中，使得所述零部件的有限元模型的刚度与试验实测得到的刚度之间的误差在要求范围内的具体步骤包括：

在所述有限元模型上施加载荷，得到所述有限元模型的刚度曲线；

将该有限元模型的刚度曲线与零部件试验实测得到的刚度曲线进行比较，如果刚度误差超出要求范围，则修正所述有限元模型。

3.根据权利要求1所述的零部件疲劳分析方法，其特征在于，所述步骤2中，将所述动态载荷分为多个区段具体是：将分解得到的各个所述通道载荷分别分成多个区段，以分别得到所述有限元模型的各网格单元在各个所述通道载荷下的应力。

4.根据权利要求3所述的零部件疲劳分析方法，其特征在于，各网格单元在各个所述通道载荷下的应力包括多个应力分量；

所述步骤3中得到的所述应力时间序列包括各个所述应力分量在各个所述通道载荷下的应力时间序列。

5.根据权利要求4所述的零部件疲劳分析方法，其特征在于，在所述步骤3中还包括：将多个所述通道载荷下的所述应力分量分别进行叠加，得到各个所述应力分量在多个所述通道载荷共同作用下的应力时间序列。

6.根据权利要求5所述的零部件疲劳分析方法，其特征在于，所述步骤3中还包括：根据各个应力分量的应力时间序列，对各个所述网格单元不同角度下的正应力进行计算，得到各个所述网格单元不同角度下的正应力时间序列；

所述步骤4中，根据不同角度下的所述正应力时间序列计算零部件的疲劳寿命。

7.根据权利要求6所述的零部件疲劳分析方法，其特征在于，所述步骤4中计算零部件的疲劳寿命，具体包括：

利用雨流计数技术对不同角度下的所述正应力时间序列进行雨流计算，得到不同角度下正应力时间序列的循环次数、应力均值、应力幅值；

对照零部件的材料S-N曲线进行零部件的疲劳寿命计算。