[发明专利]基于符号回归算法的轴承载荷-温度-应力等效方法

权利要求书

1.一种基于符号回归算法的轴承载荷-温度-应力等效方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1.建立轴承三维模型，并根据轴承三维模型建立轴承有限元模型；

步骤S2.根据轴承有限元模型建立轴承有限元子模型，轴承有限元子模型包括轴承外圈、轴承内圈以及一个滚子，并定义轴承外圈的内表面与滚子之间的接触线为接触线A、滚子的周向外壁与轴承外圈之间的接触线为接触线B、滚子的周向外壁与轴承内圈之间的接触线为接触线C、轴承内圈的外表面与滚子之间的接触线为接触线D；

步骤S3.根据轴承的实际服役工况，设计径向载荷-轴向载荷两因素五水平正交试验方案；

步骤S4.根据径向载荷-轴向载荷两因素五水平正交试验方案，依次对轴承有限元子模型中的滚子施加各径向载荷-轴向载荷两因素五水平正交试验方案中对应的径向载荷和轴向载荷，通过有限元分析计算得到不同径向载荷-轴向载荷两因素五水平正交试验方案中各接触线上某一点的应力值，并建立与各接触线对应的径向载荷-轴向载荷应力值数据集；

采用符号回归算法对与各接触线对应的径向载荷-轴向载荷应力值数据集中的任意80％数据进行训练，以得到各接触线上某一点对应的径向载荷-轴向载荷等效关联函数表达式；

在步骤S4中，各接触线上的某一点包括固定点和最大值点，固定点为仅向轴承有限元子模型中的滚子施加径向载荷时接触线上最大应力值所处位置，最大值点为向轴承有限元子模型中的滚子同时施加径向载荷和轴向载荷时各接触线上最大应力值所处位置；

在步骤S4中，在得到各接触线上某一点对应的径向载荷-轴向载荷等效关联函数表达式后，将与各接触线对应的径向载荷-轴向载荷应力值数据集中的剩余20％数据作为验证数据，以验证径向载荷-轴向载荷等效关联函数表达式的准确性。

2.根据权利要求1所述的基于符号回归算法的轴承载荷-温度-应力等效方法，其特征在于，当各接触线上的某一点为固定点时，对应的径向载荷-轴向载荷等效关联函数表达式如下：

f_A1＝-7.025×10^-4·x²+1.109·x-5.894×10^-5·xy+6.918；

f_B1＝5.377×10^-3·x²-2.441×10^-5·xy+0.7071·x+62.81；

f_C1＝1.536·x+7.008×10^-2·y+31.24；

f_D1＝2.269×10^-5·x³+2.837×10^-6·x²y+1.013·x-9.406×10^-3·y-0.5417；

式中：f_A1为接触线A上固定点的应力值，f_B1为接触线B上固定点的应力值，f_C1为接触线C上固定点的应力值，f_D1为接触线D上固定点的应力值，x为径向载荷，y为轴向载荷；

当各接触线上的某一点为最大值点时，对应的径向载荷-轴向载荷等效关联函数表达式如下：

f_A2＝-0.2056·y²-1.7027566×10^-2·xy+2.587·x+3.118·y+39.97；

f_B2＝0.3614·y²-24.46·y+8.155·x+8.927；

f_C2＝0.2755·y²-9.839×10^-2·xy+4.729·x-7.459·y；

f_Ｄ2＝6.199×10^-2·y²-2.829·y+1.964·x-9.405；

式中：f_A2为接触线A上最大值点的应力值，f_B2为接触线B上最大值点的应力值，f_C2为接触线C上最大值点的应力值，f_D2为接触线D上最大值点的应力值，x为径向载荷，y为轴向载荷。