CN110807285B - 一种工程运输车车架疲劳分析方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工程运输车车架疲劳分析方法、系统及装置，包括：第一步，基于有限元模型获取车架上的应变测量点位置；第二步，在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量；第三步，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱，并进一步得到车架上的真实输入载荷谱；第四步，根据车架上的真实输入载荷谱得到车架的疲劳分析结果。利用有限元模型及其计算结果得到得到车架上的应变测量点位置，结合测量车架上应变测量点的实际应变，来反推计算工程运输车工作过程中车架实际承受载荷谱，得到的车架载荷谱精度高，实施方法方便、经济性高、效率高，由此得到的疲劳分析结果也与实际更接近。

Description

一种工程运输车车架疲劳分析方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及疲劳分析技术领域，具体是一种工程运输车车架疲劳分析方法、系统及装置。

背景技术

耐久性作为工程运输车产品重要的性能指标之一，直接关系到工程运输车在各类工况下工作的安全性和可靠性，对整车品质和车企声誉有着重要影响。车架是工程运输车一个非常关键的部件，为提高能源利用率，减少环境污染，对车辆进行轻量化设计是目前各种工程运输车的重点研究课题，对于在整车重量中占据了较大分量的车架，进行结构和材料上的优化设计，降低车架重量是整车“瘦身”的重要手段。为保证减重后的车架依然能够满足强度刚度以及使用寿命的要求，对车架进行疲劳寿命分析显得十分重要。而要对工程运输车车架(下文简称车架)进行疲劳耐久度分析，必须获取车架在各种工作环境下的输入载荷谱，获得载荷谱后输入疲劳分析软件得到车架疲劳寿命值。

目前，工程运输车车架疲劳分析中，如何得到车架的载荷谱主要有两种方法，以混凝土搅拌运输车为例：

第一种：基于六分力传感器测量得到的轮胎处载荷谱，而后转换得到车架载荷谱输入疲劳分析软件中进行计算。一个轮胎安置一个六分力传感器，八个轮胎安置八个六分力传感器；

第二种：采用多体系统动力学软件如ADAMS，建立虚拟路面，进行系统级的动力学仿真，而后提取车架所承受的载荷谱，再输入疲劳分析软件中进行计算。

目前对车架进行疲劳分析的两种方法都有其难以克服的缺点：

采用第一种方法，即采用六分力传感器的获取载荷谱进行疲劳分析的方法，该方法存在的主要缺点是设备费用昂贵、安装难度高且耗时长。一套普通轮胎六分力测力仪报价约一百万，按此计算一辆六轮胎的泵车，购买的六分力仪器设备就需要耗费约六百万人民币，且该测力仪还不具备通用性，六分力传感器安装时需要将原车轮轮辋进行改制，安装比较困难。

采用第二种方法，即利用多体动力学仿真软件计算获取载荷谱进行疲劳分析的方法，该方法存在的主要缺点是车辆及车架工作环境和工作过程复杂往往难以真实模拟，得到的结果也常常与实际相差甚远。如混凝土搅拌运输车在复杂地形运动过程中，通过ADAMS软件仿真的结果与实际测量结果往往存在20％以上的误差。

发明内容

针对现有技术中对车架进行疲劳分析具有难以克服的缺点，本发明提供一种工程运输车车架疲劳分析方法、系统及装置，实施方法方便、经济性高、效率高。

为实现上述目的，本发明提供一种工程运输车车架疲劳分析方法，包括：

第一步，基于有限元模型获取车架上的应变测量点位置；

第二步，在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量；

第三步，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱，并进一步得到车架上的真实输入载荷谱；

第四步，根据车架上的真实输入载荷谱得到车架的疲劳分析结果。

进一步优选的，第一步中，车架上的应变测量点的获取过程包括如下步骤：

步骤1，有限元建模：对需要进行疲劳分析的车架建立有限元分析模型，得到划分有限元单元的车架模型；

步骤2，计算车架模型中的所有单元在每个独立外力输入载荷作用下的应变值；

步骤3，在车架模型上选取若干个有限元单元作为候选单元；

步骤4，在候选单元中选取n个候选单元作为候选测量点，根据各候选测量点在每个独立外力输入载荷作用下的应变值计算n个候选测量点所对应的应变-载荷关系矩阵，其中，n表示应变测量点的数量；

步骤5，选取条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量点作为应变测量点。

进一步优选的，步骤3中，所述在车架模型上选取若干有限元单元作为候选单元，具体为：

基于便于测量、避开外力输入载荷的原则在车架模型上选取若干有限元单元作为候选单元，所述候选单元的数量在1000以下。

进一步优选的，所选取的候选测量点的数量是外力输入载荷的总数的1.5～2倍。

进一步优选的，步骤4中，所述应变-载荷关系矩阵的计算过程为：

步骤401，获取n个候选测量点的应变与外力输入载荷的关系表达式：

式(1)中，矩阵[ε]是n个候选测量点对应m个外力输入载荷对应的应变，ε_m,n是指序号n的候选测量点，在第m个外力输入载荷作用下的应变；矩阵[C]_n×m即为n个候选测量点对应的应变-载荷关系矩阵；式(1)的右边表示载荷矩阵，其中，F₁，F₂，…，F_m表示m个外力输入载荷；

步骤402，将式(1)右边的载荷矩阵标准化，得到：

式(2)中，[I]是对角项为1的单位矩阵；

步骤403，根据式(2)构造基于应变-载荷关系矩阵[C]_n×m的伪逆矩阵，即：

[C]_n×m＝[ε^Tε]^-1ε^T

步骤5中，矩阵[ε^Tε]^-1的条件数局部最小或全局最小时所对应的n个候选测量点即为条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量。

进一步优选的，第二步中，所述在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量的过程为：

将安装有应变测量组件的车架置于实际工作环境中，同步记录n个应变测量点的应变，记录时间为t秒，每秒采样h次，最后导出t秒内，共t×h行n个应变测量点的应变数据：

其中矩阵[ε_t]为t×h行n个应变测量点的应变数据。

进一步优选的，所述第三步具体包括：

步骤6，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱：

其中，式(3)左边矩阵[C]_n×m即为n个应变测量点对应的应变-载荷关系矩阵，式(3)右边即为车架上的动态输入载荷谱；

步骤7，根据车架上的动态输入载荷谱与静态输入载荷谱得到车架上的真实输入载荷谱：

F_真实＝F_动态+F_静态(4)

式(4)中，F_真实表示车架上的真实输入载荷谱，F_动态表示车架上的动态输入载荷谱，F_静态表示车架上的静态输入载荷谱，其中，车架上的静态输入载荷谱可直接由有限元分析模型获得。

进一步优选的，第四步中，所述根据车架上的真实输入载荷谱得到车架的疲劳分析结果具体为：

步骤8，将车架在实际工作工程中的真实载荷谱、变形情况与车架材料E-N曲线导入疲劳寿命分析软件，得到车架的疲劳寿命值。

为实现上述目的，本发明还提供一种工程运输车车架疲劳分析系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有工程运输车车架疲劳分析程序，所述处理器在运行所述程序时执行上述方法所述的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种工程运输车车架疲劳分析装置，包括：

应变测量组件，安装在车架上以用于测量车架上应变测量点位置的应变数据；

控制模块，包括上述的工程运输车车架疲劳分析系统，与应变测量组件电性相连。

本发明提供的一种工程运输车车架疲劳分析方法、系统及装置，利用有限元模型及其计算结果得到得到车架上的应变测量点位置，结合测量车架上应变测量点的实际应变，来反推计算工程运输车工作过程中车架实际承受载荷谱，得到的车架载荷谱精度高，实施方法方便、经济性高、效率高，由此得到的疲劳分析结果也与实际更接近。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中工程运输车车架疲劳分析方法的分步示意图；

图2为本发明实施例中工程运输车车架疲劳分析方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中车架模型的结构示意图；

图4为本发明实施例中车架模型中的所有单元在一个独立外力输入载荷作用下的应变值示意图；

图5为本发明实施例中试验场路面行驶路径示意图；

图6为本发明实施例中车架的疲劳寿命结果示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示的一种工程运输车车架疲劳分析方法，具体包括：

第一步，基于有限元模型获取车架上的应变测量点位置；

第二步，在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量；

第三步，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱，并进一步得到车架上的真实输入载荷谱；

第四步，根据车架上的真实输入载荷谱得到车架的疲劳分析结果。

本实施例中利用有限元模型及其计算结果得到得到车架上的应变测量点位置，结合测量车架上应变测量点的实际应变，来反推计算工程运输车工作过程中车架实际承受载荷谱，得到的车架载荷谱精度高，实施方法方便、经济性高、效率高，由此得到的疲劳分析结果也与实际更接近。

参考图2，第一步中，车架上的应变测量点的获取过程包括如下步骤：

步骤1，有限元建模：对需要进行疲劳分析的车架建立有限元分析模型，得到划分有限元单元的车架模型；

步骤2，计算车架模型中的所有单元在每个独立外力输入载荷作用下的应变值；

步骤3，在车架模型上选取若干个有限元单元作为候选单元；

步骤4，在候选单元中选取n个候选单元作为候选测量点，根据各候选测量点在每个独立外力输入载荷作用下的应变值计算n个候选测量点所对应的应变-载荷关系矩阵，其中，n表示应变测量点的数量；

步骤5，选取条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量点作为应变测量点；

第三步具体包括：

步骤6，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱；

步骤7，根据车架上的动态输入载荷谱与静态输入载荷谱得到车架上的真实输入载荷谱；

第四步具体包括：

步骤8，将车架在实际工作工程中的真实载荷谱、变形情况与车架材料E-N曲线导入疲劳寿命分析软件，得到车架的疲劳寿命值。

步骤1中，有限元建模基于通用的有限元建模软件或专用的有限元分析程序进行，例如ANSYS Mechanical、Hyperworks、Simcenter 3D等。本实施中的有限元建模是基于车架的设计模型进行的，因此能够通过有限元建模软件或专用的有限元分析程序轻易得到待疲劳分析的车架模型。

步骤2中，根据车架外力输入载荷的实际情况，基于使外力输入载荷正交独立的原则，可以确定有限元模型的外力输入载荷数量和种类，例如车架的外力输入载荷分别为F₁、F₂、```、F_m，即有效输入载荷数m。将所有外力输入载荷导入有限元建模软件后，在步骤1所建立的有限元模型的基础上，可针对每一个独立的外力输入载荷设计相应的计算工况，并完成对应工况的有限元计算，可得到每一个工况对应的有限元应力应变结果数据，即得到每个独立外力输入载荷对应的应变结果。其中，通过计算工况计算得到每个独立外力输入载荷对应的应变结果为有限元建模软件的自带功能，而基于外力输入载荷在有限元建模软件中设计相应的计算工况为所属领域技术人员熟知的，其具体设计过程与外力输入载荷的具体参数相关，因此本实施例中不做赘述。

步骤3中，所述在车架模型上选取若干有限元单元作为测量点候选单元，具体为：基于便于测量、避开外力输入载荷的原则在车架模型上选取若干有限元单元作为测量点候选单元。候选单元数不宜过多，过多的候选单元将导致寻找最优测量点单元的计算时间过长，计算效率较低，本实施例中的测量点候选单元的数量在1000以下。

步骤4中，所选取的候选测量点的数量即为实际测量时贴应变片的数量，根据数学算法，候选测量点数量n必须大于等于输入载荷数m，即n≥m，优选的，候选测量点的数量是输入载荷数量的1.5～2倍。当外力输入载荷数量比较多时，候选测量点也随之增加，候选测量点的数量增加会增大测量应变的工作量。但是，如果候选测量点的数量接近外力输入载荷的数量，那么测量系统的冗余性将变得比较差，一旦候选测量点的数量小于外力输入载荷的数量，将导致测量数据无法使用。

步骤4中，所述应变-载荷关系矩阵的计算过程为：

步骤401，获取n个候选测量点的应变与外力输入载荷的关系表达式：

由于外力输入载荷与候选测量点的应变值之间存在线性关系，数学上类同于：

F＝Kx (5)

式(5)为胡克定律的表达式，F是力，x是位移，K是弹性系数，针对应力应变可以写成：

εC＝F (6)

式(6)中，ε是应变、F是外力输入载荷，C是载荷与应变之间的关系系数，若将n个候选测量点的应变与外力输入载荷全部代入式(6)中，即得到：

式(1)中，矩阵[ε]是n个候选测量点对应m个外力输入载荷对应的应变，ε_m,n是指序号n的候选测量点，在第m个外力输入载荷作用下的应变；矩阵[C]_n×m即为n个候选测量点对应的应变-载荷关系矩阵；式(1)的右边表示载荷矩阵，其中，F₁，F₂，…，F_m表示m个外力输入载荷；

步骤402，将式(1)右边的载荷矩阵标准化，得到：

式(2)中，[I]是对角项为1的单位矩阵；

步骤403，根据式(2)构造基于应变-载荷关系矩阵[C]_n×m的伪逆矩阵，即：

[C]_n×m＝[ε^Tε]^-1ε^T

由于车架模型上的每个有限元单元在每个独立外力输入载荷作用下的应变值均不相同，因此根据步骤4中所选取的n个候选测量点的不同，最终计算得到的应变-载荷关系矩阵[C]_n×m也有所不同。本实施例步骤5中选取条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量点作为应变测量点，也即是：矩阵[ε^Tε]^-1的条件数局部最小或全局最小时所对应的n个候选测量点即为条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量。

例如，若候选单元为10个，分别为[a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆,a₇,a₈,a₉,a₁₀]，选取的n＝4个候选测量点共有[a₁,a₂,a₃,a₄]、[a₁,a₂,a₃,a₅]、[a₁,a₂,a₃,a₆]、[a₁,a₂,a₃,a₇]、[a₁,a₂,a₃,a₈]、[a₁,a₂,a₃,a₉]等210情形，步骤5的具体实施过程即计算出这210中情形下的应变-载荷关系矩阵[C]_n×m，随后从210个应变-载荷关系矩阵[C]_n×m中选取出矩阵[ε^Tε]^-1的条件数局部最小或全局最小时所对应的4个候选测量点，即作为应变测量点。

第二步中，所述在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量的过程为：

将安装有应变测量组件的车架置于实际工作环境中，同步记录n个应变测量点的应变，记录时间为t秒，每秒采样h次，最后导出t秒内，共t×h行n个应变测量点的应变数据：

其中矩阵[ε_t]为t×h行n个应变测量点的应变数据，因此可得到步骤6中的车架上的动态输入载荷谱为：

其中，式(3)左边矩阵[C]_n×m即为n个应变测量点对应的应变-载荷关系矩阵，式(3)右边即为车架上的动态输入载荷谱；

步骤7中，根据车架上的动态输入载荷谱与静态输入载荷谱得到车架上的真实输入载荷谱，具体为：

F_真实＝F_动态+F_静态 (4)

式(4)中，F_真实表示车架上的真实输入载荷谱，F_动态表示车架上的动态输入载荷谱，F_静态表示车架上的静态输入载荷谱，其中，车架上的静态输入载荷谱可直接由有限元分析模型获得。

步骤8中，将车架在实际工作工程中的真实载荷谱、变形情况与车架材料E-N曲线导入疲劳寿命分析软件，得到车架的疲劳寿命值。

下面以混凝土搅拌运输车为例对本实施例进行进一步说明

步骤1，有限元建模：对需要进行疲劳分析的车架建立有限元分析模型，得到划分有限元单元的车架模型：

在有限元计算软件中调出车架模型，将每个轮胎载荷输入简化成3个正交方向的力，那么n轮混凝土搅拌运输车的车架一共有3n个输入载荷，一种六轮混凝土搅拌运输车车架有6个载荷输入点，共计18个外力输入载荷，如图3所示。

步骤2，计算车架模型中的所有单元在每个独立外力输入载荷作用下的应变值：

图3中一共有6个输入点，每个点分为三个方向的力，那么六轮混凝土搅拌运输车车架的外力输入载荷共有18个。

针对18个外力输入载荷各单独设计一种计算工况，每一种工况都单独输出整个有限元模型的应力应变结果数据，使每一个载荷对所有单元都产生一一对应关系的应变，有限元计算工况如表1所示。

表1有限元计算工况

如图4即为车架模型中的所有单元在一个独立外力输入载荷作用下的应变值示意图。

步骤3，在车架模型上选取若干个有限元单元作为候选单元：

基于便于测量、避开外力输入载荷的原则在车架模型上选取1000个有限元单元作为测量点候选单元。

步骤4，在候选单元中选取n个候选单元作为候选测量点，根据各候选测量点在每个独立外力输入载荷作用下的应变值计算n个候选测量点所对应的应变-载荷关系矩阵，其中，n表示应变测量点的数量：

为了增加测量结果的冗余性，将应变片测量点数确定为载荷数的2倍，即需要6n个测量点，六轮混凝土搅拌运输车车架需要36个测量点。36个载荷分别在36个测量点位置有应变-载荷关系矩阵[ε]_18×36与输入载荷[F]_18×18的关系有：

[ε]_18×36·[C]_36×18＝[F]_18×18 (7)

展开得到：

式(7)中[ε]_18×36和等式右边假定载荷矩阵[F]_18×18均是已知量，可以计算求得关系矩阵[C]_36×18。

步骤5，选取条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的36个候选测量点作为应变测量点。

在车架上，标记出已找到的36个应变测量点位置。在测量点上相应角度贴上应变片，接入应变测量系统，其中，应变测量系统采用现有技术中的应变测量程序实现，本实施例中不再赘述。随后将混凝土搅拌运输车满载在实际工作路面上行驶，试验场路面行驶路径如图5所示。

步骤6，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱：

将测量到的应变数据乘以应变-载荷关系矩阵[C]_36×18，就可以得到t秒内车架的动态输入载荷谱。

如t₁时刻，有36个测量点的应变结果[ε_t1-1 ε_t1-2 … ε_t1-36]，应变结果乘以[C]_36×18就可以得到t₁时刻车架动态载荷值，如下式(8)：

如果t秒内，有h段的离散数据，就可以得到t秒内车架的动态输入载荷谱，计算公式为：

步骤7，根据车架上的动态输入载荷谱与静态输入载荷谱得到车架上的真实输入载荷谱：

上一步得到的是车架动态载荷谱，实际上在测量伊始，车架也受到了静态载荷，而此时车架的应变片是处于归零位置，因此车架动态载荷谱加上静止状态下的车架载荷值，才能得到车架真实载荷谱：

F_真实＝F_动态+F_静态

步骤8，将车架在实际工作工程中的真实载荷谱、变形情况与车架材料E-N曲线导入疲劳寿命分析软件，得到车架的疲劳寿命值：

根据车架工作过程中的受力分析和变形情况分析，根据疲劳分析方法准则采用局部应变分析法。如疲劳寿命分析选用的软件为nCode GlyphWorks。

经过分析计算，可以得到循环次数较少的节点显示出，计算出的车架的疲劳寿命值如图6所示。

本实施例还提供一种工程运输车车架疲劳分析系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有工程运输车车架疲劳分析程序，所述处理器在运行所述程序时执行上述方法所述的步骤。

本实施例还提供一种工程运输车车架疲劳分析装置，包括：

应变测量组件，安装在车架上以用于测量车架上应变测量点位置的应变数据；

控制模块，包括上述的工程运输车车架疲劳分析系统，与应变测量组件电性相连。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种工程运输车车架疲劳分析方法，其特征在于，包括：

第一步，基于有限元模型获取车架上的应变测量点位置；

第二步，在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量；

第三步，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱，并进一步得到车架上的真实输入载荷谱；

第四步，根据车架上的真实输入载荷谱得到车架的疲劳分析结果；

第一步中，车架上的应变测量点的获取过程包括如下步骤：

步骤1，有限元建模：对需要进行疲劳分析的车架建立有限元分析模型，得到划分有限元单元的车架模型；

步骤2，计算车架模型中的所有单元在每个独立外力输入载荷作用下的应变值；

步骤3，在车架模型上选取若干个有限元单元作为候选单元；

步骤4，在候选单元中选取n个候选单元作为候选测量点，根据各候选测量点在每个独立外力输入载荷作用下的应变值计算n个候选测量点所对应的应变-载荷关系矩阵，其中，n表示应变测量点的数量；

步骤5，选取条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量点作为应变测量点；

步骤4中，所述应变-载荷关系矩阵的计算过程为：

步骤401，获取n个候选测量点的应变与外力输入载荷的关系表达式：

式(1)中，矩阵[ε]是n个候选测量点对应m个外力输入载荷对应的应变，ε_m,n是指序号n的候选测量点，在第m个外力输入载荷作用下的应变；矩阵[C]_n×m即为n个候选测量点对应的应变-载荷关系矩阵；式(1)的右边表示载荷矩阵，其中，F₁，F₂，…，F_m表示m个外力输入载荷；

步骤402，将式(1)右边的载荷矩阵标准化，得到：

式(2)中，[I]是对角项为1的单位矩阵；

步骤403，根据式(2)构造基于应变-载荷关系矩阵[C]_n×m的伪逆矩阵，即：

[C]_n×m＝[ε^Tε]^-1ε^T

步骤5中，矩阵[ε^Tε]^-1的条件数局部最小或全局最小时所对应的n个候选测量点即为条件数局部最小或全局最小时的应变-载荷关系矩阵所对应的n个候选测量。

2.根据权利要求1所述工程运输车车架疲劳分析方法，其特征在于，步骤3中，所述在车架模型上选取若干有限元单元作为候选单元，具体为：

基于便于测量、避开外力输入载荷的原则在车架模型上选取若干有限元单元作为候选单元，所述候选单元的数量在1000以下。

3.根据权利要求2所述工程运输车车架疲劳分析方法，其特征在于，所选取的候选测量点的数量是外力输入载荷的总数的1.5～2倍。

4.根据权利要求1至3任一项所述工程运输车车架疲劳分析方法，其特征在于，第二步中，所述在车架上应变测量点的位置处安装应变测量组件，进行应变测量的过程为：

将安装有应变测量组件的车架置于实际工作环境中，同步记录n个应变测量点的应变，记录时间为t秒，每秒采样h次，最后导出t秒内，共t×h行n个应变测量点的应变数据：

其中矩阵[ε_t]为t×h行n个应变测量点的应变数据。

5.根据权利要求4所述工程运输车车架疲劳分析方法，其特征在于，所述第三步具体包括：

步骤6，根据测量得到的应变数据得到车架上的动态输入载荷谱：

其中，式(3)左边矩阵[C]_n×m即为n个应变测量点对应的应变-载荷关系矩阵，式(3)右边即为车架上的动态输入载荷谱；

步骤7，根据车架上的动态输入载荷谱与静态输入载荷谱得到车架上的真实输入载荷谱：

F_真实＝F_动态+F_静态 (4)

式(4)中，F_真实表示车架上的真实输入载荷谱，F_动态表示车架上的动态输入载荷谱，F_静态表示车架上的静态输入载荷谱，其中，车架上的静态输入载荷谱可直接由有限元分析模型获得。

6.根据权利要求5所述工程运输车车架疲劳分析方法，其特征在于，第四步中，所述根据车架上的真实输入载荷谱得到车架的疲劳分析结果具体为：

步骤8，将车架在实际工作工程中的真实载荷谱、变形情况与车架材料E-N曲线导入疲劳寿命分析软件，得到车架的疲劳寿命值。

7.一种工程运输车车架疲劳分析系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有工程运输车车架疲劳分析程序，所述处理器在运行所述程序时执行所述权利要求1～6任一项方法所述的步骤。

8.一种工程运输车车架疲劳分析装置，其特征在于，包括：

应变测量组件，安装在车架上以用于测量车架上应变测量点位置的应变数据；

控制模块，包括权利要求7所述的工程运输车车架疲劳分析系统，与应变测量组件电性相连。