CN110990758B - 基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法，包括如下步骤：底盘关键区域的残余应力测量；残余应力主顺位方向的确定；主顺位方向上残余应力标定因子的求解；融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数求解；基于顺位竞争因子修正的底盘实时可靠度求解。该检测方法准确度大、效率高。

Description

基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法
技术领域
本发明涉及底盘可靠度检测方法，特别涉及基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法。
背景技术
随着社会的进步，装载机底盘的事故率越来越高，其可靠度问题越来越受到社会的关注。在这样的背景前提下，对大型装载机的底盘可靠度进行实时检测是必要且紧迫的。底盘可靠度检测方法有很多种，但大多通过将检测的表面应力数据与损伤力学模型相结合来评判整体底盘的可靠度，但这对于实际情况下起重机的整体可靠度检测来说存在很多局限性，准确性不高，检测效率低。如何从材料内部的残余应力这-微观角度的顺位竞争关系出发来对底盘可靠度进行监测是目前这--研究领域存在的共性问题。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法。
技术方案：本发明提供基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法，包括如下步骤：
S1、底盘关键区域的残余应力测量；
S2、残余应力主顺位方向的确定；
S3、主顺位方向上残余应力标定因子的求解；
S4、融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数求解；
S5、基于顺位竞争因子修正的底盘实时可靠度求解。
进一步地，所述步骤S1中测量方法为：确定底盘的常见易损伤区域并标记作为键区域，对损伤标记区域布置X射线残余应力测量装置来实时分别采集每个损伤区域上X、Y、Z三个方向的残余应力值，即σrix、σriy、σriz。
进一步地，所述步骤S2中确定方法为：在S1的基础上，代入下式对每个损伤区域在X、Y、Z三个方向上的残余应力方向系数Qαi、Qβi、Qγi进行计算，并确定三个参数中的最大值方向为主顺位方向，
Figure GDA0004111809320000021
Figure GDA0004111809320000022
Figure GDA0004111809320000023
Figure GDA0004111809320000024
Figure GDA0004111809320000025
Figure GDA0004111809320000026
其中，i为损伤区域代号，i＝1，2，3…N；Qαi为第i个损伤区域X方向上的残余应力方向系数；Qβi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力方向系数；Qγi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力方向系数；αi为第i个损伤区域X方向上的残余应力分配系数；βi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力分配系数；γi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力分配系数；σrix为第i个损伤区域X方向上的残余应力；σriy为第i个损伤区域Y方向上的残余应力；σriz为第i个损伤区域Z方向上的残余应力；C(αi，βi，γi)max为第i个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力分配系数的最大值；C(σrix，σriy，σriz)max为第i个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力的最大值。
进一步地，所述步骤S3中求解的方法为：根据S2中确定的每个损伤区域的残余应力主顺位方向系数，代入下式对第i个损伤区域的主顺位方向上残余应力标定因子Mi进行计算，
Figure GDA0004111809320000027
Figure GDA0004111809320000031
其中，Mi为第i个损伤区域的主顺位方向上残余应力标定系数；Qi为第i个损伤区域中主顺位方向上的残余应力系数，即X、Y、Z三个方向上残余应力方向系数Qαi、Qβi、Qγi中的最大值；σri为第i个损伤区域的残余应力综合值；A为X射线残余应力的面积系数，常取值为2。
进一步地，所述步骤S4中求解的方法为：根据S3中损伤区域的主顺位方向上残余应力标定因子，代入下式对融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数λ进行求解，
Figure GDA0004111809320000032
Figure GDA0004111809320000033
其中，λ为融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数；
Figure GDA0004111809320000034
为所有损伤区域主顺位方向上残余应力标定因子的平均值；Di为损伤区域的残余应力动态定标系数；
Figure GDA0004111809320000035
为所有损伤区域中主顺位方向上的残余应力系数平均值；C(Mi)max为所有损伤区域中主顺位方向上残余应力标定因子的最大值；C(Mi)min为所有损伤区域中主顺位方向上残余应力标定因子的最小值。
进一步地，所述步骤S5中求解的方法为：根据S4中融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数，代入下式对底盘实时可靠度R进行求解，
Figure GDA0004111809320000036
其中，R为底盘实时可靠度数值；
Figure GDA0004111809320000037
为所有损伤区域中X方向上残余应力方向系数的平均值；
Figure GDA0004111809320000038
为所有损伤区域中Y方向上残余应力方向系数的平均值；
Figure GDA0004111809320000039
为所有损伤区域中Z方向上残余应力方向系数的平均值。
有益效果：本发明方法可以实现底盘可靠度的检测，并从微观残余应力的竞争角度出发来对装载机底盘可靠度进行检测，从而避免了通过比较监测点应力数据与力学模型来评判整体底盘可靠度的局限性，更有效地提高大型底盘可靠度检测的准确性与效率。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法，该方法包括以下步骤：
S1、底盘关键区域的残余应力测量：
根据经验确定底盘的常见易损伤区域并标记作为键区域，对损伤标记区域布置X射线残余应力测量装置来实时分别采集每个损伤区域上X、Y、Z三个方向的残余应力值，即σrix、σriy、σriz。
S2、残余应力主顺位方向的确定：
在S1的基础上，代入下式对每个损伤区域在X、Y、Z三个方向上的残余应力方向系数Qαi、Qβi、Qγi进行计算，并确定三个参数中的最大值方向为主顺位方向。
Figure GDA0004111809320000041
Figure GDA0004111809320000042
Figure GDA0004111809320000043
Figure GDA0004111809320000044
Figure GDA0004111809320000045
Figure GDA0004111809320000046
其中，i为损伤区域代号，i＝1，2，3…N；Qαi为第i个损伤区域X方向上的残余应力方向系数；Qβi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力方向系数；Qγi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力方向系数；αi为第i个损伤区域X方向上的残余应力分配系数；βi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力分配系数；γi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力分配系数；σrix为第i个损伤区域X方向上的残余应力；σriy为第i个损伤区域Y方向上的残余应力；σriz为第i个损伤区域Z方向上的残余应力；C(αi，βi，γi)max为第i个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力分配系数的最大值；C(σrix，σriy，σriz)max为第i个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力的最大值。
S3、主顺位方向上残余应力标定因子的求解：
根据S2中确定的每个损伤区域的残余应力主顺位方向系数，代入下式对第i个损伤区域的主顺位方向上残余应力标定因子Mi进行计算，
Figure GDA0004111809320000051
Figure GDA0004111809320000052
其中，Mi为第i个损伤区域的主顺位方向上残余应力标定系数；Qi为第i个损伤区域中主顺位方向上的残余应力系数，即X、Y、Z三个方向上残余应力方向系数Qαi、Qβi、Qγi中的最大值；σri为第i个损伤区域的残余应力综合值；A为X射线残余应力的面积系数，常取值为2。
S4、融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数求解：
根据S3中损伤区域的主顺位方向上残余应力标定因子，代入下式对融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数λ进行求解，
Figure GDA0004111809320000053
Figure GDA0004111809320000054
其中，λ为融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数；
Figure GDA0004111809320000055
为所有损伤区域主顺位方向上残余应力标定因子的平均值；Di为损伤区域的残余应力动态定标系数；
Figure GDA0004111809320000056
为所有损伤区域中主顺位方向上的残余应力系数平均值；C(Mi)max为所有损伤区域中主顺位方向上残余应力标定因子的最大值；C(Mi)min为所有损伤区域中主顺位方向上残余应力标定因子的最小值。
S5、基于顺位竞争因子修正的底盘实时可靠度求解：
根据S4中融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数，代入下式对底盘实时可靠度R进行求解，
Figure GDA0004111809320000061
其中，R为底盘实时可靠度数值；
Figure GDA0004111809320000062
为所有损伤区域中X方向上残余应力方向系数的平均值；
Figure GDA0004111809320000063
为所有损伤区域中Y方向上残余应力方向系数的平均值；
Figure GDA0004111809320000064
为所有损伤区域中Z方向上残余应力方向系数的平均值。

Claims (1)

1.一种基于顺位竞争因子修正残余应力的底盘可靠度检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、底盘关键区域的残余应力测量：
确定底盘的常见易损伤区域并标记作为键区域，对损伤标记区域布置X射线残余应力测量装置来实时分别采集每个损伤区域上X、Y、Z三个方向的残余应力值，即σrix、σriy、σriz；
S2、残余应力主顺位方向的确定：
在S1的基础上，代入下式对每个损伤区域在X、Y、Z三个方向上的残余应力方向系数Qαi、Qβi、Qγi进行计算，并确定三个参数中的最大值方向为主顺位方向，
Figure FDA0004111809310000011
Figure FDA0004111809310000012
Figure FDA0004111809310000013
Figure FDA0004111809310000014
Figure FDA0004111809310000015
Figure FDA0004111809310000016
其中，i为损伤区域代号，i＝1,2,3...N；Qαi为第i个损伤区域X方向上的残余应力方向系数；Qβi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力方向系数；Qγi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力方向系数；αi为第i个损伤区域X方向上的残余应力分配系数；βi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力分配系数；γi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力分配系数；σrix为第i个损伤区域X方向上的残余应力；σriy为第i个损伤区域Y方向上的残余应力；σriz为第i个损伤区域Z方向上的残余应力；C(αi,βi,γi)max为第i个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力分配系数的最大值；C(σrix,σriy,σriz)max为第i个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力的最大值；
S3、主顺位方向上残余应力标定因子的求解：
根据S2中确定的每个损伤区域的残余应力主顺位方向系数，代入下式对第i个损伤区域的主顺位方向上残余应力标定因子Mi进行计算，
Figure FDA0004111809310000021
Figure FDA0004111809310000022
其中，Mi为第i个损伤区域的主顺位方向上残余应力标定系数；Qi为第i个损伤区域中主顺位方向上的残余应力系数，即X、Y、Z三个方向上残余应力方向系数Qαi、Qβi、Qγi中的最大值；σri为第i个损伤区域的残余应力综合值；A为X射线残余应力的面积系数，常取值为2；
S4、融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数求解：
根据S3中损伤区域的主顺位方向上残余应力标定因子，代入下式对融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数λ进行求解，
Figure FDA0004111809310000023
Figure FDA0004111809310000024
其中，λ为融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数；
Figure FDA0004111809310000026
为所有损伤区域主顺位方向上残余应力标定因子的平均值；Di为损伤区域的残余应力动态定标系数；
Figure FDA0004111809310000025
为所有损伤区域中主顺位方向上的残余应力系数平均值；C(Mi)max为所有损伤区域中主顺位方向上残余应力标定因子的最大值；C(Mi)min为所有损伤区域中主顺位方向上残余应力标定因子的最小值；
S5、基于顺位竞争因子修正的底盘实时可靠度求解：
根据S4中融合残余应力标定因子的竞争因子修正系数，代入下式对底盘实时可靠度R进行求解，
Figure FDA0004111809310000031
其中，R为底盘实时可靠度数值；
Figure FDA0004111809310000032
为所有损伤区域中X方向上残余应力方向系数的平均值；
Figure FDA0004111809310000033
为所有损伤区域中Y方向上残余应力方向系数的平均值；
Figure FDA0004111809310000034
为所有损伤区域中Z方向上残余应力方向系数的平均值。
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