CN114139271A - 一种变速箱壳体可靠性确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变速箱壳体可靠性确定方法及装置，其中所述方法包括：获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车路谱；根据材料参数和模型数据，构建有限元模型；根据整车路谱，确定疲劳工况；根据材料参数、有限元模型、预紧力数据和疲劳工况，获得疲劳安全系数；根据疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定变速箱壳体的可靠性结果。本发明方法实现变速箱壳体可靠性测试时，无需开发制造试样，方便在设计阶段调整优化变速箱壳体；同时测试过程能够真实反映实际的道路工况，测试结果更加可靠。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种变速箱壳体可靠性确定方法 及装置。
背景技术
现如今汽车已进入人们的日常生活，承担着交通和运输的重任，给人们的 生活带来了极大的便利。各个企业都需要采取措施来提高能源和原材料的利用 效率；对于汽车而言，汽车产品的轻量化势必是重点考虑方向。但是轻量化带 来的问题是零部件是否能同时满足使用性能、轻量化以及可靠性的要求，这对 零部件开发阶段的使用寿命设计带来了考验。其中，动力总成是汽车的重要组 成部件，变速箱起着传递发动机输出扭矩的作用，壳体受力复杂。变速箱壳体 承受着内部零部件的冲击载荷以及悬置支架传递过来的路面载荷。如果变速箱 壳体的可靠性不能满足要求，那么在使用过程中会产生壳体破裂失效的问题，这会影响传动轴的动力输出。很多变速箱壳体在设计时，通过增加箱体质量来 提高其使用寿命，这不符合轻量化发展趋势。为了避免简单的增加箱体质量来 提高可靠性，现有技术中通常采用制作试件后进行高周疲劳试验的方式来确认 变速箱壳体是否可靠，该种方式成本高、周期长，不利于变速箱壳体的重新优 化设计。
可见目前现有技术中对变速箱壳体的可靠性测试方法至少存在测试成本高， 难以在制造前对变速箱壳体结构进行优化。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种变速箱壳体可靠性确定方法及装置，该 方法及装置实现变速箱壳体可靠性测试时无需开发制造试样，方便在设计阶段 调整优化变速箱壳体；同时测试过程能够真实反映实际的道路工况，测试结果 更加可靠。
第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
一种变速箱壳体可靠性确定方法，包括：
获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车路谱；根据 所述材料参数、所述模型数据，构建有限元模型；根据所述整车路谱，确定疲 劳工况；根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述疲劳工 况，获得疲劳安全系数；根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定 所述变速箱壳体的可靠性结果。
可选的，所述根据所述整车路谱，确定疲劳工况，包括：
根据道路试验中各路况之间的过渡路面工况以及车辆静止工况，确定所述 整车路谱中低贡献工况数据；根据拉依达准则，确定所述整车路谱中的毛刺信 号；根据预设的通带频率，筛选所述整车路谱中的漂移数据；去除所述整车路 谱中的所述低贡献工况数据、所述毛刺信号以及所述漂移数据，获得路谱优化 数据；根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况。
可选的，所述根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况，包括：
根据所述路谱优化数据，获得所述变速箱壳体每个悬置的悬置加速度；所 述悬置加速度包括整车坐标系的三个方向上的加速度；根据各方向的悬置加速 度，获得所述疲劳工况。
可选的，所述根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所 述疲劳工况，获得疲劳安全系数，包括：
根据所述材料参数，确定材料的机械性能参数；对所述有限元模型加载所 述预紧力数据和所述疲劳工况，获得疲劳工况应力；根据所述疲劳工况应力、 所述机械性能参数和预设的影响因子，获得所述变速箱壳体各个计算节点的疲 劳安全系数。
可选的，所述影响因子包括以下的任一种或多种：应力梯度、离散度、平 均应力、尺寸效应以及表面参数。
可选的，所述根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定所述变 速箱壳体的可靠性结果，包括：
判断各个计算节点的疲劳安全系数是否全部大于预设的安全系数阈值；若 是，则确定所述变速箱壳体的可靠性结果为合格；若否，则获取所述疲劳安全 系数小于所述安全系数阈值的目标节点，以对所述目标节点的耐久性进行优化。
第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
一种变速箱壳体可靠性确定装置，包括：
获取模块，用于获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及 整车路谱；构建模块，用于根据所述材料参数和所述模型数据，构建有限元模 型；第一确定模块，用于根据所述整车路谱，确定疲劳工况；处理模块，用于 根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述疲劳工况，获得 疲劳安全系数；第二确定模块，用于根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数 阈值，确定所述变速箱壳体的可靠性结果。
可选的，所述第一确定模块，具体用于：
根据道路试验中各路况之间的过渡路面工况以及车辆静止工况，确定所述 整车路谱中低贡献工况数据；根据拉依达准则，确定所述整车路谱中的毛刺信 号；根据预设的通带频率，筛选所述整车路谱中的漂移数据；去除所述整车路 谱中的所述低贡献工况数据、所述毛刺信号以及所述漂移数据，获得路谱优化 数据；根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况。
可选的，所述第一确定模块，还具体用于：
根据所述路谱优化数据，获得所述变速箱壳体每个悬置的悬置加速度；所 述悬置加速度包括整车坐标系的三个方向上的加速度；根据各方向的悬置加速 度，获得所述疲劳工况。
第三方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
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 时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
本发明实施例中提供的一种变速箱壳体可靠性确定方法及装置，通过获取 变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车路谱；根据材料参数 和模型数据，构建有限元模型；根据整车路谱，确定疲劳工况；根据材料参数、 有限元模型、预紧力数据和疲劳工况，获得疲劳安全系数；根据疲劳安全系数 与预设的安全系数阈值，确定变速箱壳体的可靠性结果。整个测试过程可通过 疲劳仿真软件计算完成，并且在计算过程中通过整车路谱充分考虑了实际道路 工况对变速箱壳体的载荷，同时，在计算时结合了材料参数以及预紧力数据使 仿真测试结果更加可靠。因此，本实施例的方法实现变速箱壳体可靠性测试时， 无需开发制造试样，方便在设计阶段调整优化变速箱壳体；同时测试过程能够 真实反映实际的道路工况，测试结果更加可靠。上述说明仅是本发明技术方案 的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以 实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以 下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的 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获得其他的附图。在附图中：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种变速箱壳体可靠性确定方法的流 程图；
图2示出了本发明第一实施例中优化处理前的整车路谱示意图；
图3示出了本发明第一实施例中优化处理后的整车路谱示意图；
图4示出了本发明第一实施例中材料的S-N曲线的示意图；
图5示出了本发明第一实施例中基于海格图计算疲劳安全系数的原理示意 图；
图6示出了本发明第一实施例中一示例性的存在缺陷的变速箱壳体的疲劳 安全系数云图；
图7示出了对图6中的变速箱壳体进行优化后的疲劳安全系数云图；
图8示出了本发明第二实施例提供的一种变速箱壳体可靠性确定装置的结 构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
请参见图1，图1示出了本发明第一实施例提供的一种变速箱壳体可靠性 确定方法的流程图，该方法可应用于变速箱壳体生产制造前进行测试，并且测 试为基于仿真的测试，不需要制作试件，缩短研发周期，降低了研发成本。
该变速箱壳体可靠性确定方法包括步骤如下：
步骤S10：获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车 路谱。
在步骤S10中，材料参数为变速箱壳体制作时所采用的材料的相关参数。 该材料参数可预设在用于仿真分析的有限元软件中。变速箱壳体的疲劳工况主 要为悬置支架传递过来的整车道路载荷工况。但动力总成与整车之间由悬置橡 胶软垫隔离。所以，变速箱壳体的有限元模型主要包括变速箱壳体以及相连的 悬置支架，并以实体螺栓进行装配，所需材料参数为各零部件的弹性模量、泊 松比以及密度。因此，本实施例提供的材料参数可如下表1所示：
表1材料参数
模型数据，可为采用三维制图软件制作的三维模型，例如采用CAD (ComputerAided Design，计算机辅助设计)制作的三维模型。预紧力数据包括 装配螺栓的预紧力，该预紧力数据可进行基于变速箱壳体的设计要求进行计算 和预设，预紧力数据的获取为现有手段。本实施例中可将预紧力数据作为装配 载荷。
路谱数据，可通过变速箱壳体所搭配的整车进行道路载荷实验获取。通过 路谱数据可得到变速箱壳体悬置的高频振动工况，以便于对变速箱壳体的疲劳 耐久性能进行考察。在进行道路载荷实验的过程中，可在动力总成侧悬置支架 处布置加速度传感器来采集数据，以反应变速箱壳体的实际工况。通过整车耐 久试验，采集悬置支架处的载荷路谱，也即路谱数据。试验道路可包括：砂石 路、凹坑路、铁轨路以及井盖路等。通常采集的载荷谱因采集系统的误差或测 量数据的偏移等原因，无法直接用于计算，因此，需要对路谱数据进行预处理， 预处理的具体方法在后文阐述。
步骤S20：根据所述材料参数和所述模型数据，构建有限元模型。
在步骤S20中，可将模型数据导入现有的有限元分析软件中，并进行几何 清理和划分网格，基于模型数据构建为网格模型。然后，对该网格模型加载对 应的材料参数和预紧力数据等，获得有限元模型。
步骤S30：根据所述整车路谱，确定疲劳工况。
在步骤S30中，首先，可对整车路谱进行预处理，然后基于预处理后的整 车路谱数据确定疲劳工况。具体过程如下：
确定低贡献工况数据。具体的，根据道路试验中各路况之间的过渡路面工 况以及车辆静止工况，确定整车路谱中低贡献工况数据。例如，对于连接各个 载荷谱的过渡路面，连接变速箱壳体的悬置振动微弱。此时，采集到的悬置振 动数据对悬置损伤贡献不大。车辆静止时段对应的工况为车辆静止工况。在车 辆静止的情况下，连接变速箱壳体的悬置载荷为零，对悬置损伤无贡献；在确 定车辆静止时段时，应当将设置车辆启动时的第一预留时长，以及车辆停止时 的第二预留时长。第一预留时长和第二预留时长可在为1s～10s之间取值。也即， 车辆车速为0的时段中去除第一预留时长和第二预留时长后，可得到车辆静止 时段。
确定毛刺信号。具体的，根据拉依达准则，确定整车路谱中的毛刺信号。 毛刺信号是测量过程中出现干扰或偶然错误造成的。有的复杂路面因为坑或坎 等突变特征，会出现异常的波峰和波谷。在本实施例中采用拉依达(PauTa)准 则剔除异常数据，犯“弃真”错误的概率为0.27％，即：
其中，vb，剩余误差；σ为数据xi的标准差；n>10；
将满足条件的xb剔除。在实际应用中，当数据n<10时，不能应用此准则。 通过上述方式可保证从整车路谱中筛选出毛刺信号异常的波峰或波谷，同时避 免将正常的波峰或波谷去除。
确定漂移数据。具体的，根据预设的通带频率，筛选整车路谱中的漂移数 据。漂移数据一般是低频的，可以使用高通滤波器去除；也即可针对漂移数据 所在的频率带设置对应的通带频率，从而滤除漂移数据。进一步的，本实施例 中由于路面激励主要是32Hz以下的低频成分，还可再对载荷路谱进行低通滤 波，从而去除高频的漂移数据。通过上述方式确定有效的筛选出由于温度变化 导致应变片与被测量部件膨胀程度不协调，传感器数据所产生的漂移数据。
接着，去除整车路谱中的低贡献工况数据、毛刺信号以及漂移数据，就可 获得路谱优化数据；路谱优化数据即为对整车路谱优化后的数据。未进行优化 的整车路谱如图2所示，通过上述优化过程对图2所示的整车路谱去除低贡献 工况数据、毛刺信号以及漂移数据后，得到的路谱优化数据可如图3所示；对 比图2和图3可以看出路谱优化数据更加稳定，异常的波峰波谷被去除。
需要说明的是，对整车路谱中的低贡献工况数据、毛刺信号以及漂移数据 去除的先后顺序不做限制。但，在本实施例中可按照顺序依次去除低贡献工况 数据、毛刺信号以及漂移数据，在优化的过程中可逐渐的减少数据量，提高处 理效率。
最后，根据路谱优化数据，确定疲劳工况。具体的，根据路谱优化数据， 获得变速箱壳体每个悬置的悬置加速度；悬置加速度包括整车坐标系的三个方 向上的加速度。根据不同的变速箱类型，变速箱悬置的数量不作限制，例如可 为2个、3个、4个等等。针对每个悬置均对应一组路谱优化数据，对该路谱优 化数据进行统计分析，并求解其均方根值可得到该悬置各方向受到的加速度。 然后，根据各方向的悬置加速度就可获得疲劳工况，即可将各个悬置加速度确 定为高周疲劳工况。为了便于表述在本实施例中将悬置的三个方向令为X方向、 Y方向和Z方向，其中变速箱壳体的左悬置的疲劳工况的参照下表2所示，其 中g为加速度。
表2变速箱壳体疲劳工况
步骤S40：根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述 疲劳工况，获得疲劳安全系数。
在步骤S40中，首先，根据材料参数，确定材料的机械性能参数。材料的 机械性能参数一般由材料参数本身所确定，因此，材料参数和机械性能参数是 对应的，可通过预先建立的表格进行查询获取；另外，材料的机械性能参数还 可通过实验获取。
由于变速箱壳体上的装配应力一般由其螺栓的预紧力所产生，而本申请中 将预紧力作为装配载荷。因此，对有限元模型加载预紧力数据和疲劳工况，就 可获得疲劳工况应力；该疲劳工况应力为变速箱壳体悬置的各方向上的疲劳工 况应力。在完成装配应力计算后，加载疲劳工况就可获得变速箱壳体悬置的各 方向上的疲劳工况应力，该疲劳工况应力可反映实际的工况环境保证测试准确 性。该加载过程以及疲劳工况应力的计算过程可在疲劳仿真软件中完成。具体 的，本实施例中可采用的疲劳软件为Femfat。
最后，根据疲劳工况应力、机械性能参数、预设的影响因子和预设的材料 S-N曲线，获得变速箱壳体各个计算节点的疲劳安全系数。具体的，将机械性 能参数导入到疲劳软件中，可获得材料的S-N曲线，该S-N曲线，给出的是光 滑材料在恒幅对称循环应力作用下的裂纹萌生寿命，如图4所示，其中，纵坐 标为应力幅值S，横坐标为失效循环次数(对数)。在本实施例中进行计算的方 式为，在疲劳软件Femfat的TransMAX模块中导入对应的疲劳工况应力，同时 按照预设的影响因子进行设置参数，分析方法可选择耐久安全系数选项，最后 可计算出疲劳安全系数。在疲劳安全系数的计算获取过程中，设置了影响因子，可方便对变速箱壳体的试样进行调整，以保证试样更加接近于真实零件，提高 测试准确性。也即，试样与实际零件存在形貌、大小以及材料的一致性等区别， 通过设置影响因子并对影响因子进行调整，可保证疲劳仿真过程中的变速箱壳 体试样更能真实的反映出零件的疲劳性能。
进一步的，本实施例中影响因子包括以下的任一种或多种：
应力梯度，光滑试样是没有应力集中现象的，但实际零部件可能存在凹槽 或缺口，需要进行应力集中和缺口修正。该影响因子在疲劳软件中进行选择即 可。
离散度，即使是相同的试验材料，实验结果也具有一定的离散性。本实施 例中，将离散度的定义为10％存活率下的疲劳强度与90％存活率下的疲劳强度 的比值。由于在实际生产过程，材料可能来自不同的厂家，因此在本实施例中 采用离散度来削弱材料差异所带来的影响，本实施例中可设置为1.2～1.6。
平均应力，在实际中，零件的应力时间历程通常是不对称的，也就是说循 环特征值是不同的。因此，就需要对应力时间历程进行平均应力修正。修正的 目的是将零件实际应力状态按等寿命转换到材料测试时的应力比的状态，计算 疲劳安全系数时开启。
尺寸效应，对于拉压加载，直径越大，周长越大，薄弱出现的几率也就越 大，裂纹出现得就越多越早。故大尺寸构件疲劳抗力低于小尺寸样件。该因素 在疲劳软件Femfat中对应的选项为Technology Size Influence(工艺尺寸影响)， 本实施例中设置值为10～20mm。
表面参数，疲劳裂纹通常起始于零件表面，因此表面状况对疲劳寿命有很 大的影响。表面光洁度越高，形成疲劳裂纹的时间越长。通常表面层中的残余 应力将影响裂纹萌生，残余压缩应力可延缓高周疲劳裂纹的产生。表面层预压 缩可通过喷丸、冷轧、渗氮等工艺方式获得，变速箱壳体为铸造件，其表面通 常有一层致密层，可提高安全系数。该因素在疲劳软件中对应的选项为表面粗 糙度和表面强化系数，在本实施例中，表面粗糙度可取值为40～80um，表面强 化系数可取值为1.2～1.8。
在较优的实现方式中，可将上述影响因子全部考虑，保证测试结果的可靠 性。在本实施例中，还给出了如下表3的一组实现参数，通过表3中的影响因 子设置得到较为可靠的疲劳安全系数结果。
表3影响因子
| 影响因子 | 数值 |
| 应力梯度 | ON |
| 平均应力 | ON |
| 平均应力调整 | OFF |
| 修正的海格图 | ON |
| 统计影响 | ON |
| 存活率 | 99.99％ |
| 离散度 | 1.4 |
| 表面粗糙度 | 60μm |
| 工艺尺寸影响 | 15mm |
| 表面强度系数 | 1.5 |
本实施例中，在进行疲劳计算时可基于海格图(HAIGH)进行计算，其原 理可参见图5所示，当在疲劳软件中完成选择和配置后可自动进行计算，并输 出结果，本实施例中不再赘述。
步骤S50：根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定所述变速 箱壳体的可靠性结果。
在步骤S50中，安全系数阈值可通过对一些成功方案的变速箱壳体的表面 安全系数进行统计学分析，然后确定一较佳值。
首先，判断各个计算节点的疲劳安全系数是否全部大于预设的安全系数阈 值。
若各个计算节点的疲劳安全系数均全部大于预设的安全系数阈值，则说明 变速箱壳体的每个计算节点的高周疲劳测试均合格，可确定变速箱壳体的可靠 性结果为合格。
若存在疲劳安全系数小于预设的安全系数阈值的目标节点，则获取该目标 节点的位置，以对目标节点的耐久性进行优化。优化的方式包括但不限，对模 型结构进行重新设计，对使用材料进行调整，改变模型局部结构，改变模型中 目标节点对应位置的材料厚度等等。
在本实施例中，以一示例进行说明。采用表1、表2以及表3中给出的参 数进行疲劳仿真计算，可输出各个节点的疲劳安全系数。如图4所示，为输出 的疲劳安全系数对应的云图。通过统计历史成功方案的变速箱壳体的表面安全 系数，可将安全系数阈值确定为1.1。对图6对应的疲劳安全系数进行筛选，查 找出疲劳安全系数小于1.1的计算节点(即目标节点)，这些目标节点所在的位 置均为不合格的位置。例如，其中一计算节点的值小于1.1，为0.938(即疲劳 安全系数SF＝0.938)。
进一步的，对上述疲劳安全系数小于1.1的区域进行优化，直至疲劳安全 系数全部达标。在本示例中，对安全系数不达标的区域采用增加加强筋和/或增 大圆角等方式进行优化，以提高了图6中疲劳安全系数不达标区域的耐久性， 优化后再次进行疲劳仿真测试，可得到疲劳安全系数的云图，如图7所示。其 中优化前疲劳安全系数为0.938的计算节点，在优化后疲劳安全系数已经达到 1.881，如图7所示。需要注意的是，图6、7中右上角字符表示存储路径，不 影响本实施例图像所表达的内容。
综上所述，本发明实施例中提供的一种变速箱壳体可靠性确定方法，通过 获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车路谱；根据材料 参数、模型数据、预紧力数据，构建有限元模型；根据整车路谱，确定疲劳工 况；根据材料参数、有限元模型和疲劳工况，获得疲劳安全系数；根据疲劳安 全系数与预设的安全系数阈值，确定变速箱壳体的可靠性结果。整个测试过程 可通过疲劳仿真软件计算完成，并且在计算过程中通过整车路谱充分考虑了实 际道路工况对变速箱壳体的载荷，同时，在计算时结合了材料参数以及预紧力 数据使仿真测试结果更加可靠。因此，本实施例的方法实现变速箱壳体可靠性测试时，无需开发制造试样，方便在设计阶段调整优化变速箱壳体；同时测试 过程能够真实反映实际的道路工况，测试结果更加可靠。
第二实施例
请参阅图8，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种变速箱壳 体可靠性确定装300。所述变速箱壳体可靠性确定装300，包括：
获取模块301，用于获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据 以及整车路谱；构建模块302，用于根据所述材料参数和所述模型数据，构建 有限元模型；第一确定模块303，用于根据所述整车路谱，确定疲劳工况；处理 模块304，用于根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述 疲劳工况，获得疲劳安全系数；第二确定模块305，用于根据所述疲劳安全系 数与预设的安全系数阈值，确定所述变速箱壳体的可靠性结果。
作为一种可选的实施方式，所述第一确定模块303，具体用于：
根据道路试验中各路况之间的过渡路面工况以及车辆静止工况，确定所述 整车路谱中低贡献工况数据；根据拉依达准则，确定所述整车路谱中的毛刺信 号；根据预设的通带频率，筛选所述整车路谱中的漂移数据；去除所述整车路 谱中的所述低贡献工况数据、所述毛刺信号以及所述漂移数据，获得路谱优化 数据；根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况。
作为一种可选的实施方式，所述第一确定模块303，还具体用于：
根据所述路谱优化数据，获得所述变速箱壳体每个悬置的悬置加速度；所 述悬置加速度包括整车坐标系的三个方向上的加速度；根据各方向的悬置加速 度，获得所述疲劳工况。
作为一种可选的实施方式，所述处理模块304，还具体用于：
根据所述材料参数，确定材料的机械性能参数；
对所述有限元模型加载所述预紧力数据和所述疲劳工况，获得疲劳工况应 力；根据所述疲劳工况应力、所述机械性能参数和预设的影响因子，获得所述 变速箱壳体各个计算节点的疲劳安全系数。
作为一种可选的实施方式，所述影响因子包括以下的任一种或多种：应力 梯度、离散度、平均应力、尺寸效应以及表面参数。
作为一种可选的实施方式，所述第二确定模块305，还具体用于：
判断各个计算节点的疲劳安全系数是否全部大于预设的安全系数阈值；若 是，则确定所述变速箱壳体的可靠性结果为合格；若否，则获取所述疲劳安全 系数小于所述安全系数阈值的目标节点，以对所述目标节点的耐久性进行优化。
需要说明的是，本发明实施例所提供的变速箱壳体可靠性确定装300，其 具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例 部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
第三实施例
基于同一发明构思，本申请第三实施例提供了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方法实施例中任一项 所述方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例所提供的计算机可读存储介质中，上述每个 步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实 施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。
本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示 可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和 B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是 一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。 位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可 以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在 列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将 这些单词解释为名称。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计 算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包 含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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装置。
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装置的制造品，该指令装置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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，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发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种变速箱壳体可靠性确定方法，其特征在于，包括：
获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车路谱；
根据所述材料参数、所述模型数据，构建有限元模型；
根据所述整车路谱，确定疲劳工况；
根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述疲劳工况，获得疲劳安全系数；
根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定所述变速箱壳体的可靠性结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述整车路谱，确定疲劳工况，包括：
根据道路试验中各路况之间的过渡路面工况以及车辆静止工况，确定所述整车路谱中低贡献工况数据；
根据拉依达准则，确定所述整车路谱中的毛刺信号；
根据预设的通带频率，筛选所述整车路谱中的漂移数据；
去除所述整车路谱中的所述低贡献工况数据、所述毛刺信号以及所述漂移数据，获得路谱优化数据；
根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况，包括：
根据所述路谱优化数据，获得所述变速箱壳体每个悬置的悬置加速度；所述悬置加速度包括整车坐标系的三个方向上的加速度；
根据各方向的悬置加速度，获得所述疲劳工况。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述疲劳工况，获得疲劳安全系数，包括：
根据所述材料参数，确定材料的机械性能参数；
对所述有限元模型加载所述预紧力数据和所述疲劳工况，获得疲劳工况应力；
根据所述疲劳工况应力、所述机械性能参数和预设的影响因子，获得所述变速箱壳体各个计算节点的疲劳安全系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述影响因子包括以下的任一种或多种：应力梯度、离散度、平均应力、尺寸效应以及表面参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定所述变速箱壳体的可靠性结果，包括：
判断各个计算节点的疲劳安全系数是否全部大于预设的安全系数阈值；
若是，则确定所述变速箱壳体的可靠性结果为合格；
若否，则获取所述疲劳安全系数小于所述安全系数阈值的目标节点，以对所述目标节点的耐久性进行优化。
7.一种变速箱壳体可靠性确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取变速箱壳体的材料参数、模型数据、预紧力数据以及整车路谱；
构建模块，用于根据所述材料参数和所述模型数据，构建有限元模型；
第一确定模块，用于根据所述整车路谱，确定疲劳工况；
处理模块，用于根据所述材料参数、所述有限元模型、所述预紧力数据和所述疲劳工况，获得疲劳安全系数；
第二确定模块，用于根据所述疲劳安全系数与预设的安全系数阈值，确定所述变速箱壳体的可靠性结果。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：
根据道路试验中各路况之间的过渡路面工况以及车辆静止工况，确定所述整车路谱中低贡献工况数据；
根据拉依达准则，确定所述整车路谱中的毛刺信号；
根据预设的通带频率，筛选所述整车路谱中的漂移数据；
去除所述整车路谱中的所述低贡献工况数据、所述毛刺信号以及所述漂移数据，获得路谱优化数据；
根据所述路谱优化数据，确定所述疲劳工况。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，还具体用于：
根据所述路谱优化数据，获得所述变速箱壳体每个悬置的悬置加速度；所述悬置加速度包括整车坐标系的三个方向上的加速度；
根据各方向的悬置加速度，获得所述疲劳工况。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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