CN112734203B - 基于路面的车辆损伤计算方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

基于路面的车辆损伤计算方法、装置、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本说明书实施例公开一种基于路面的车辆损伤计算方法、装置、系统及存储介质，该方法包括：获取路面载荷数据；根据预设计算规则对路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数；根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数。上述方案中，通过对轮心的轴头六分力进行车辆损伤系数的计算，避免了现有技术计算过程中的模型构建过程，提高了计算效率，并且，上述计算过程代无需现有技术针对不同零件进行多次损伤计算的过程，进一步提高了车辆损伤计算的效率。

Description

基于路面的车辆损伤计算方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本说明书实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于路面的车辆损伤计算方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
车辆在行驶过程中，由于不同的路况，车辆的载荷情况也随之发生变化。例如，对于高速路面、城市路面、坑洼路面等不同路面。其中，由于不同的路面对车辆产生的载荷激励是不同的，对于车辆的损伤情况也不尽相同。这就导致车辆的使用寿命也随路面情况的变化而变化，由此，如何能够对车辆损伤情况进行基于路面的分析成为了领域内需要考虑的问题。
目前，在基于路面的车辆损伤的计算分析过程中，现有技术往往基于有限元模型进行损伤情况的计算。一般来说，现有技术的车辆损伤计算方式一般是先构建一个用于分析车辆损伤的有限元模型，然后将路况信息输入到该模型当中并进行仿真，最后得到损伤情况的计算结果。然而，在实际应用过程中，现有的方式在进行基于路面的车辆损伤计算过程中，首先需要构建有限元模型，而建模过程往往需要消耗大量的时间，并且，在进行损伤计算时，由于不同的零件在同一载荷应力下的损伤情况是不同的，若想得到整车的损伤情况则需要对不同零件分别进行计算，并统计结果，这就使得无论是在前期的建模阶段还是后期基于仿真的计算阶段，若想得到整车基于路面的损伤情况的计算结果，需要消耗较多的时间，严重影响了车辆损伤的计算效率。
发明内容
本说明书实施例提供的一种基于路面的车辆损伤计算方法、装置、系统及存储介质。
第一方面，本说明书实施例提供一种基于路面的车辆损伤计算方法，所述方法包括：
获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；
根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值；
根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基础路面的对应轮心的损伤参数之间比值。
可选的，所述根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数包括：
按照预设分切需求，对每个轮心的轴头六分力进行分解，得到每个轮心不同切面的投影；
根据所述投影，通过雨流计数结合SN计算切面损伤值；
根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数。
可选的，当路面载荷数据中包含有每种路面类型对应的多条路面时，所述根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数包括：
根据所述载荷图谱中确定对应每种路面的全部路面以及对应的里程数，并计算每种路面对应的每条路面在每个切面的损伤值；
将每种路面的每条路面对应的里程数，以及每条路面全部切面的损伤值按照轮心分别生成对应每个轮心对应的每种路面的损伤矩阵，再计算单位里程下的每种路面各切面的损伤值，作为所述每种路面的损伤参数。
可选的，所述根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数包括：
将所述每种路面的损伤参数与所述预设基准路面的损伤参数按照对应的轮心进行比值计算，得到所述车辆损伤系数。
可选的，在所述获取路面载荷数据之前，所述方法还包括：
按照路面分类属性将路面数据分类，得到所述路面载荷数据，所述路面分类属性是基于路面分类规则确定的。
可选的，每种路面的车辆损伤系数中包括对应每个轮心的损伤当量系数，所述方法还包括；
根据每种路面对应的每个轮心的损伤当量系数，计算每种路面的损伤偏差，所述损伤偏差是根据每个轮心的损伤当量系数之间计算标准偏差得出的；
判断所述损伤偏差是否超过预设偏差阈值；
若超过，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数存在异常，并将所述路面的载荷图谱输出，以便用户基于所述载荷图谱进行误差数据处理。
可选的，在判断所述损伤偏差是否超过预设偏差阈值之后，所述方法还包括：
若判断所述损伤偏差未超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数正常，并从多个损伤当量系数中选取目标损伤当量系数作为对应路面的车辆损伤系数。
第二方面，本说明书实施例提供了一种基于路面的车辆损伤计算装置，包括：
获取单元，用于获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；
第一计算单元，用于根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值；
第二计算单元，用于根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基础路面的对应轮心的损伤参数之间比值。
可选的，所述第一计算单元包括：
分解模块，用于按照预设分切需求，对每个轮心的轴头六分力进行分解，得到每个轮心不同切面的投影；
第一计算模块，用于根据所述投影，通过雨流计数结合SN计算切面损伤值；
第二计算模块，用于根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数。
可选的，当路面载荷数据中包含有每种路面类型对应的多条路面时，所述第二计算模块包括：
计算子模块，用于根据所述载荷图谱中确定对应每种路面的全部路面以及对应的里程数，并计算每种路面对应的每条路面在每个切面的损伤值；
生成模块，用于将每种路面的每条路面对应的里程数，以及每条路面全部切面的损伤值按照轮心分别生成对应每个轮心对应的每种路面的损伤矩阵，再计算单位里程下的每种路面各切面的损伤值，作为所述每种路面的损伤参数。
可选的，所述第二计算单元包括：
计算模块，用于将所述损伤参数与所述预设基准路面的损伤参数按照对应的轮心对应切面进行比值计算，得到所述车辆损伤当量矩阵。
拟合模块，用于按照轮心对所述损伤当量矩阵进行归一化拟合，得到对应每种路面的每个轮心的损伤当量系数；
可选的，所述装置还包括：
分类单元，用于按照路面分类属性将路面数据分类，得到所述路面载荷数据，所述路面分类属性是基于路面分类规则确定的。
可选的，每种路面的车辆损伤系数中包括对应每个轮心的损伤当量系数，所述装置还包括；
第三计算单元，用于根据每种路面对应的每个轮心的损伤当量系数，计算每种路面的损伤偏差，所述损伤偏差是根据每个轮心的损伤当量系数之间求偏差计算得出的；
判断单元，用于判断所述损伤偏差是否超过预设偏差阈值；
输出单元，用于若判断所述损伤偏差超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数存在异常，并将所述路面的载荷图谱输出，以便用户基于所述载荷图谱进行误差数据处理。
可选的，所述装置还包括：
选取单元，用于若判断所述损伤偏差未超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数正常，并从多个损伤当量系数中选取目标损伤当量系数作为对应路面的车辆损伤系数。
第三方面，本说明书实施例提供一种基于路面的车辆损伤计算系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行上述任一项所述方法的步骤。
第四方面，本说明书实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
本说明书实施例有益效果如下：
本说明书实施例中，上述基于路面的车辆损伤计算的方法、装置、系统及存储介质，能够获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合 SN计算得到的对应不同切面的数值；根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基础路面的对应轮心的损伤参数之间比值。与现有技术相比，本说明书实施例所述的方法能够通过载荷图谱中的轮心的轴头六分力作为车辆损伤的计算依据，由于车辆在路面行驶过程中轮心所受载荷应力的变化是最为直接的，因此，轴头六分力具有分析车辆损伤情况的代表性，能够反映车辆基于路面变化带来的损伤，因此，避免了现有技术需要基于车辆零件进行有限元模型的构建过程，节省了计算时间，并且，通过轴头六分力进行每个轮心的损伤参数的计算，并基于计算结果和基准路面的损伤参数确定车辆在该种路面的损伤当量，能够使计算过程顾及全部切面的损伤情况下分析车辆损伤，可以代替不同部件在不同应力下分别进行损伤分析的过程，避免了利用有限元模型一遍遍反复针对不同零件进行损伤计算的过程，节约了计算时间，进一步提高了车辆损伤计算的效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本说明书实施例第一方面提供的一种基于路面的车辆损伤计算方法流程图；
图2为本说明书实施例第一方面提供的一种基于路面的车辆损伤计算方法过程中具体步骤的流程图；
图3-a为本说明书实施例第一方面提供的一种于路面的车辆损伤计算方法在具体实施过程中的示意图；
图3-b为本说明书实施例第一方面提供的一种于路面的车辆损伤计算方法在具体实施过程中的示意图；
图3-c为本说明书实施例第一方面提供的一种于路面的车辆损伤计算方法在具体实施过程中的示意图；
图4为本说明书实施例第二方面提供的基于路面的车辆损伤计算装置的示意图；
图5为本说明书实施例第二方面提供的另一种基于路面的车辆损伤计算装置的示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
具体的，本发明实施例提供了一种基于路面的车辆损伤计算方法，其具体实施过程可如图1所示，该方法包括以下步骤：
101、获取路面载荷数据。
其中，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；
102、根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数。
其中，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值。
103、根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数。
其中，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基础路面的对应轮心的损伤参数之间比值。
本说明书实施例中，前述路面载荷数据可以理解为包含有不同路面类型下每种类型的里程数和对应的载荷图谱。而载荷图谱可以理解为在某类路面下一段里程的载荷受力情况的图像。同时在步骤102中，由于在轮心在受力过程中，需要分析不同角度的载荷情况，也就是说需要分析不同切面的损伤情况，继而得到整个轮心的损伤情况，因此，在步骤102中可以基于预设计算规则将已获取到的路面载荷数据按照不同路面分别确定每种路面下的不同切面的损伤值，并基于损伤值确定每个轮心在不同路面的损伤参数。
另外，在计算损伤参数可以在用户设置的切面数量后,将各切面的投影结果按照雨流计数法再结合材料SN计算得到。其中，雨流计数又称雨流计数法，是20世纪50年代由英国的两位工程师提出的。该计数法的主要功能是把实测载荷历程简化为若干个载荷循环，供疲劳寿命估算和编制疲劳试验载荷谱使用。它以双参数法为基础，考虑了动强度(幅值)和静强度(均值)两个变量，符合疲劳载荷本身固有的特性。雨流计数法主要用于工程界，特别在疲劳寿命计算中运用非常广泛。在此，进行雨流计数的过程与现有技术的雨流计数方式一致，在此不做赘述。同时，所述损伤参数可以理解为包含对应每个切面的损伤值构成的集合。
此外，在步骤103中，当计算出了对应每种路面的每个轮心的损伤参数后，则可以由一个路面作为预设基准路面的情况下，计算车辆损伤系数，该车辆损伤系数可以理解为在按照预设基准路面参数下，每种路面的损伤变化程度。因此，该车辆损伤系数大于1时，可以理解为该路面的损伤程度要比预设基准路面的损伤强度大，反之则说明该路面的损伤程度要比预设基准路面的损伤强度小。
进一步的，如前述实施例所述，在实际操作过程中，步骤102在具体执行时，所述根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，可以按照下述过程执行，其中包括：
首先，按照预设分切需求，对每个轮心的轴头六分力进行分解，得到每个轮心不同切面的投影；
然后，根据所述投影，通过雨流计数结合SN计算切面损伤值；
最后，根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数。
在上述实施例中，所述预设分切需求可以理解为将分解的需求，这是基于工程师的实际需要确定的，由于实际过程中所需的确定的切面是不同的，这是基于具体的车体零件的结构和分布确定的，具体情况可以根据分析师或工程师的需要设置不同的指令来确定预设分切需求。例如，可以选取每45°进行切面的分割，从而得到17个切面，即在分解的过程中需要将六分力分解为对应17个切面的投影。
同时，在确定了投影后可以基于雨流计数法对上述投影进行计算得到雨流矩阵，并通过目标次数进行循环得到各个切面的损伤值。在得到损伤值后，由于该损伤值实际上是整段里程的值，为了进行后续的分析，在此需要将该损伤值进行单位里程的计算，得到损伤参数。
在此，通过按照预设分切需求进行投影的计算，并通过雨流计数法计算每个切面的损伤值，在基于损伤值确定单位里程对应的损伤参数，从而实现了每个道路的每个轮心的损伤参数的计算，为后续的车辆损伤系数的计算奠定了基础。同时，由于能够基于用户需求设置预设分切需求，可以确保后续计算的车辆损伤系数能够满足不同精度要求的计算需求，更具适用性。
进一步的，为了进一步的提高准确性，在实际应用中还所述路面载荷中实际上每种路面都包含有多条路面。因此，当路面载荷数据中包含有每种路面类型对应的多条路面时，前述步骤根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数的过程还可以具体按照下述过程执行：
根据所述载荷图谱中确定对应每种路面的全部路面以及对应的里程数，并计算每种路面对应的每条路面在每个切面的损伤值；
将每种路面的每条路面对应的里程数，以及每条路面全部切面的损伤值按照轮心分别生成对应每个轮心对应的每种路面的损伤矩阵，再计算单位里程下的每种路面各切面的损伤值，作为所述每种路面的损伤参数。
这样，由于损伤参数是包含了基于每种路面的多个路面累加的损伤值与总里程数确定的，能够确保损伤参数具有较好的代表性及准确性，从而可以使基于损伤参数计算的车辆损伤系数更具准确性，避免每种路面的路面数量较少影响最后计算的车辆损伤系数的问题。
进一步的，由于前述实施例中得到的损伤参数是包含每种切面的损伤值，而为了便于后续的分析和计算，在步骤103中，所述根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，可以具体包括：
将所述每种路面的损伤参数与所述预设基准路面的损伤参数按照对应的轮心进行比值计算，得到所述车辆损伤系数。
这样，由于每种路面的损伤参数是由每种路面的每条路面对应的4个轮心的损伤矩阵，再计算每种路面的单位里程对应的各切面的损伤值得到的，其实现了一种路面下多个路面的多个切面损伤情况的综合分析的效果，简化了分析所需的时间。另外，本实施例中所述预设基准路面的损伤系数可以为预设计算获知的，也可以为如本实施例所述的方法，在计算每种路面的损伤系数时同时计算出的，在此，对于预设基准路面的损伤系数的获取方式不做限定，可给根据实际需要选取。同时，本实施例中所述预设基准路面也可以为预先确定的，还可以是在本步骤执行之前由用户输入的指令，从所述路面载荷信息中选取的，在此不做限定，可基于实际需要选取。
进一步的，由于本实施例所述的方法是基于路面种类进行的，因此在所述获取路面载荷数据之前，本实施例的方法还包括：
按照路面分类属性将路面数据分类，得到所述路面载荷数据，所述路面分类属性是基于路面分类规则确定的。其中，所述路面分类规则可以是用户自行选取的分类规则，例如可以是我国的公路法按照县市等级分类的(高速公路、一级公路等)，或者是汽车厂商基于道路不平度设置的分类(A-H共8 种道路分级)。在此，所述路面分类规则包括但不限于上述所述的方式，还可以基于实际需要自行选取。
进一步的，为实际应用中，由于所述车辆损伤系数可以理解为每个轮心的损伤程度，分别对应4个轮心，因此，在具体实施过程中，为了简化分析过程，还可以从中选取一个作为车辆损伤系数的代表，即每种路面的车辆损伤系数中包括对应每个轮心的损伤当量系数时，在确定了车辆损伤系数之后所述方法还可以如图2所示，其中包括：
201、根据每种路面对应的每个轮心的损伤当量系数，计算每种路面的损伤偏差。
其中，所述损伤偏差是根据每个轮心的损伤当量系数之间计算标准偏差得出的。
202、判断所述损伤偏差是否超过预设偏差阈值。
基于不同判断结果，后续步骤为203或204；其中，当损伤偏差超过预设偏差阈值时，则说明车辆损伤系数是异常的，需要用户排查异常出现的原因，执行步骤203；反之，则说明车辆损伤系数无误，可以基于实际需要从中选取一个作为损伤情况的代表，具体的执行步骤204。
203、若判断所述损伤偏差超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数存在异常，并将所述路面的载荷图谱输出，以便用户基于所述载荷图谱进行误差数据处理。
204、若判断所述损伤偏差未超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数正常，并从多个损伤当量系数中选取目标损伤当量系数作为对应路面的车辆损伤系数。
这样，由于车辆在实际行驶过程中，各个轮心的损伤情况应该相近，这样通过上述示例中的损伤偏差能够确保对前述步骤得到的车辆损伤系数进行检验的效果。并且，当确定车辆损伤系数异常时输出对应的载荷图谱，能够确保用户及时对该图谱进行分析，以排查异常，反之当确定车辆损伤系数正常时，能够基于用户的需求选取目标损伤当量系数作为代表，能够简化后续分析的数据。
进一步的，作为上述实施例所述方法的具体示例，其执行过程可以如下述过程执行，包括：
首先，在实际应用中可以选取每种路面的多个路面进行计算，但在本示例中为了便于描述，每个路面仅取一条进行计算。其中路面A-路面H共8种路面载荷谱如图3-a所示。
然后，在获取到8种路面的载荷图谱后，首先提取各轮心轴头xyz三个方向的力载荷和里程信息，将六分力在三维空间进行分解，如图3-b所示，在 xyz三维空间内，这里基于分切需求按45°角进行切割，从而形成17个切面，随机递增生成方向序列应力分量载荷谱。其中17个切面的投影向量可以如表 1所示，其中，17个切面上Fx、Fy、Fz对应的投影向量分别为
Figure BDA0002876356920000121
及
Figure BDA0002876356920000122
表1
Figure BDA0002876356920000131
然后，通过雨流计数，分别得到各切面的应力分量载荷谱
Figure BDA0002876356920000132
并生成雨流矩阵，具体的，如图3-c中切面应力分量的雨流矩阵示意图所示。
在确定了车体材料的应力曲线参数后，则可计算得到8种路面各车轮在每个切面的损伤值，其中，在此以左前轮的结果示例，如表2所示。
表2
Figure BDA0002876356920000133
Figure BDA0002876356920000141
既而，基于里程数可计算出单位里程下8种路面每个切面的单位里程的损伤值，得到损伤参数。其中，左前轮针对不同种类路面的损伤参数(损伤参数矩阵)如下表3所示。
表3
Figure BDA0002876356920000142
Figure BDA0002876356920000151
随后，当确定了每个轮心的损伤参数后，可以通过线性回归方法拟合8 种路面17个切面的单位里程的损伤值(即损伤参数拟合归一)，即可得到对应每种路面的每个轮心的损伤当量系数。即当选取A类路面作为计算基准路面时，则B-H类路面的左前轮轮心的损伤当量系数则可通过以下计算得到，即为Slb-Slh。
Figure BDA0002876356920000152
同样的方法，分别计算剩余三个轮心的损伤当量系数，从而得到包含四个轮心的损伤当量系数的车辆损伤系数。即计算得到对应8种路面下整车的车辆损伤系数，如表4所示，同时，还可以基于表4计算各个轮心间的损伤偏差。当选取偏差阈值为0.2时，可以理解为当各车轮的当量系数标准偏差都不超过0.2，表示该车辆损伤系数对应的路面载荷数据中的载荷图谱有效，质量较好，反之则说明载荷图谱异常，需要排除错误。
表4
路面类型 左前轮 右前轮 左后轮 右后轮 标准偏差
A 1 1 1 1 0
B 0.41 0.39 0.31 0.29 0.057119
C 1.3 1.18 1.13 0.86 0.183304
D 0.13 0.19 0.13 0.16 0.026974
E 0.47 0.39 0.38 0.29 0.072313
F 0.34 0.29 0.26 0.21 0.0551
G 1.68 1.93 1.7 1.98 0.156795
H 6.83 6.78 6.48 6.45 0.197253
另外，当确定车辆损伤系数正常时，可以选取任意一个轮心的车辆损伤当量系数作为代表，例如，当取左前轮轮心计算得到的损伤当量系数作为该路面的车辆损伤系数时，8种路面的当量关系如表5。
表5
路面类型 A B C D E F G H
当量系数 1 0.41 1.3 0.13 0.47 0.34 1.68 6.83
综上所示，本说明书实施例提供了一种基于路面的车辆损伤计算方法，能够获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值；根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基础路面的对应轮心的损伤参数之间比值。与现有技术相比，本说明书实施例所述的方法能够通过载荷图谱中的轮心的轴头六分力作为车辆损伤的计算依据，由于车辆在路面行驶过程中轮心所受载荷应力的变化是最为直接的，因此，轴头六分力具有分析车辆损伤情况的代表性，能够反映车辆基于路面变化带来的损伤，因此，避免了现有技术需要基于车辆零件进行有限元模型的构建过程，节省了计算时间，并且，通过轴头六分力进行每个轮心的损伤参数的计算，并基于计算结果和基准路面的损伤参数确定车辆在该种路面的损伤当量，能够使计算过程顾及全部切面的损伤情况下分析车辆损伤，可以代替不同部件在不同应力下分别进行损伤分析的过程，避免了利用有限元模型一遍遍反复针对不同零件进行损伤计算的过程，节约了计算时间，进一步提高了车辆损伤计算的效率。
第二方面，基于上述所述方法的同一发明构思，本说明书实施例提供一种基于路面的车辆损伤计算装置，其实现的功能和效果如前述第一方面所述的方法，具体的，请参考图4，该装置包括：
获取单元31，可以用于获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；
第一计算单元32，可以用于根据预设计算规则对所述获取单元31获取的路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值；
第二计算单元33，可以用于根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及第一计算单元32计算的对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基础路面的对应轮心的损伤参数之间比值。
可选的，如图5所示，所述第一计算单元32包括：
分解模块321，可以用于按照预设分切需求，对每个轮心的轴头六分力进行分解，得到每个轮心不同切面的投影；
第一计算模块322，可以用于根据所述分解模块321投影，通过雨流计数结合SN计算切面损伤值；
第二计算模块323，可以用于根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述第一计算模块322计算的切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数。
可选的，如图5所示，当路面载荷数据中包含有每种路面类型对应的多条路面时，所述第二计算模块323包括：
计算子模块3231，可以用于根据所述载荷图谱中确定对应每种路面的全部路面以及对应的里程数，并计算每种路面对应的每条路面在每个切面的损伤值；
生成模块3232，可以用于将计算子模块3231计算的每种路面的每条路面对应的里程数，以及每条路面全部切面的损伤值按照轮心分别生成对应每个轮心对应的每种路面的损伤矩阵，再计算单位里程下的每种路面各切面的损伤值，作为所述每种路面的损伤参数。
可选的，如图5所示，所述第二计算单元33包括：
计算模块331，可以用于将所述损伤参数与所述预设基准路面的损伤参数按照对应的轮心对应切面进行比值计算，得到所述车辆损伤当量矩阵；
拟合模块332，可以用于按照轮心对所述损伤当量矩阵进行归一化拟合，得到对应每种路面的每个轮心的损伤当量系数。
可选的，如图5所示，所述装置还包括：
分类单元34，可以用于按照路面分类属性将路面数据分类，得到所述路面载荷数据以便获取单元31获取，所述路面分类属性是基于路面分类规则确定的。
可选的，如图5所示，每种路面的车辆损伤系数中包括对应每个轮心的损伤当量系数，所述装置还包括；
第三计算单元35，可以用于根据所述第二计算单元33计算出的每种路面对应的每个轮心的损伤当量系数，计算每种路面的损伤偏差，所述损伤偏差是根据每个轮心的损伤当量系数之间计算标准偏差得出的；
判断单元36，可以用于判断所述第三计算单元35计算的损伤偏差是否超过预设偏差阈值；
输出单元37，可以用于若判断单元36判断所述损伤偏差超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数存在异常，并将所述路面的载荷图谱输出，以便用户基于所述载荷图谱进行误差数据处理。
可选的，如图5所示，所述装置还包括：
选取单元38，可以用于若判断单元36判断所述损伤偏差未超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数正常，并从多个损伤当量系数中选取目标损伤当量系数作为对应路面的车辆损伤系数。
第三方面，基于与前述实施例中基于路面的车辆损伤计算方法同样的发明构思，本说明书实施例还提供一种基于路面的车辆损伤计算系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述基于路面的车辆损伤计算方法的任一方法的步骤。
第四方面，基于与前述实施例中基于路面的车辆损伤计算方法的发明构思，本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述基于路面的车辆损伤计算方法的任一方法的步骤。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，包括：
获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；
根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值；
根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基准路面的对应轮心的损伤参数之间比值。
2.根据权利要求1所述的基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，所述根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数包括：
按照预设分切需求，对每个轮心的轴头六分力进行分解，得到每个轮心不同切面的投影；
根据所述投影，通过雨流计数结合SN计算切面损伤值；
根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数。
3.根据权利要求2所述的基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，当路面载荷数据中包含有每种路面类型对应的多条路面时，所述根据所述载荷图谱中确定的里程数以及所述切面损伤值，计算单位里程对应的损伤值，作为损伤参数包括：
根据所述载荷图谱中确定对应每种路面的全部路面以及对应的里程数，并计算每种路面对应的每条路面在每个切面的损伤值；
将每种路面的每条路面对应的里程数，以及每条路面全部切面的损伤值按照轮心分别生成对应每个轮心对应的每种路面的损伤矩阵，再计算单位里程下的每种路面各切面的损伤值，作为所述每种路面的损伤参数。
4.根据权利要求3所述的基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，所述根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，包括：
将所述每种路面的损伤参数与所述预设基准路面的损伤参数按照对应的轮心进行比值计算，得到所述车辆损伤系数。
5.根据权利要求4所述的基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，在所述获取路面载荷数据之前，所述方法还包括：
按照路面分类属性将路面数据分类，得到所述路面载荷数据，所述路面分类属性是基于路面分类规则确定的。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，每种路面的车辆损伤系数中包括对应每个轮心的损伤当量系数，所述方法还包括；
根据每种路面对应的每个轮心的损伤当量系数，计算每种路面的损伤偏差，所述损伤偏差是根据每个轮心的损伤当量系数之间计算标准偏差得出的；
判断所述损伤偏差是否超过预设偏差阈值；
若超过，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数存在异常，并将所述路面的载荷图谱输出，以便用户基于所述载荷图谱进行误差数据处理。
7.根据权利要求6所述的基于路面的车辆损伤计算方法，其特征在于，在判断所述损伤偏差是否超过预设偏差阈值之后，所述方法还包括：
若判断所述损伤偏差未超过预设偏差阈值，则确定所述损伤偏差对应路面的车辆损伤系数正常，并从多个损伤当量系数中选取目标损伤当量系数作为对应路面的车辆损伤系数。
8.一种基于路面的车辆损伤计算装置，应用于车载端，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取路面载荷数据，所述路面载荷数据包括路面类型、每种路面类型对应的里程数以及每种路面类型对应的载荷图谱，所述载荷图谱中包括车辆中每个轮心对应的轴头六分力及里程信息；
第一计算单元，用于根据预设计算规则对所述路面载荷数据中每种路面对应的每个轮心的轴头六分力进行计算，得到对应每种路面的每个轮心的损伤参数，所述损伤参数是根据每个轮中全部切面的损伤值确定的，所述损伤值是基于轴头六分力分解后通过雨流计数结合SN计算得到的对应不同切面的数值；
第二计算单元，用于根据预设基准路面的每个轮心的损伤参数，以及对应每种路面的每个轮心的损伤参数，计算每种路面的车辆损伤系数，所述车辆损伤系数为所述每种路面的每个轮心的损伤参数与所述预设基准 路面的对应轮心的损伤参数之间比值。
9.一种基于路面的车辆损伤计算系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
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