[发明专利]一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质

说明书

本申请公开了一种转向节的动态载荷校核方法，包括：获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；根据不同温度、不同应变率和对应的多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；根据不同温度、不同应变率和对应的多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；根据应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。本发明提供的转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质，能够准确预测转向节的抗冲击性能，并提前发现风险位置以为优化设计提供帮助。

技术领域

本发明涉及转向节技术领域，特别是涉及一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

转向节作为汽车底盘上非常重要的安全件之一，不仅要承受地面通过轮胎对其的作用力，而且起到连接汽车车身、悬架系统、前车轴、转向系统、制动器的桥梁枢纽作用。转向节恶劣的工作环境和特殊功能决定了其具有重要地位，尤其是当汽车在行驶过程中，易受到横向的冲击载荷而发生变形、断裂，严重时还会导致交通事故的发生，因此，要求其具有较高的抗冲击强度。然而，现有对转向节的抗冲击性能进行校核的方法主要有两种：一种是虚拟冲击分析方法，其基于有限元技术模拟冲击过程，具有高效率、低成本的特点；另一种是试验冲击方法，其基于试验样品的冲击强度性能验证，是验证产品的一种常用的手段。然而，虚拟冲击分析方法只考虑应力应变的关系，并未考虑应变率对材料硬化作用和温度对结构的软化效应，而试验冲击方法需要台架和样件，费时费力，效率低。因此，上述方法存在难以准确预测转向节的抗冲击性能和提前发现风险位置等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向节的动态载荷校核方法、装置及计算机存储介质，能够准确预测转向节的抗冲击性能，并提前发现风险位置以为优化设计提供帮助。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种转向节的动态载荷校核方法，所述方法包括：

获取在不同温度和不同应变率下的圆棒拉伸试验对应所获得的多个等效应力和多个有效断裂应变；其中，所述圆棒的材料与转向节的材料相同；

根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式；

根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个有效断裂应变拟合有效断裂应变与累积损伤参数的关系式；

根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。

作为其中一种实施方式，所述根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数，包括：

根据所述应力、应变率与温度的关系式以及有效断裂应变与累积损伤参数的关系式，结合重启动技术和结构应力初始化控制策略，采用设置的载荷级别对转向节进行冲击模拟，并运用有限元算法计算用于表征不同载荷级别的累积损伤参数。

作为其中一种实施方式，所述根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力拟合应力、应变率与温度的关系式，包括：

根据所述不同温度、所述不同应变率和对应的所述多个等效应力对关系式

进行拟合；其中，表示等效应力，A为材料单向拉伸时的屈服极限值，B为应变硬化系数，n为硬化指数，C为应变率敏感指数，m为温度软化系数，为等效应变，为无量纲化等效塑性应变率且，为参考应变率，为无量纲化温度，Tr、Tm分别为参考温度和材料的熔点，T为材料的当前温度。