CN115392060B - 虚实结合的载荷谱编制方法、系统、介质及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工程机械数据处理技术领域，具体为虚实结合的载荷谱编制方法、系统、介质及设备，包括：通过多物理场联合仿真构建虚拟试验场，得到工程机械在不同物料下执行作业时的仿真模型；在试验场执行物理试验，获得实际作业数据；对比试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业获得的载荷数据，得到仿真载荷数据与试验载荷数据之间的关系，结合多种工况虚拟作业的载荷数据得到多种工况下的实际作业载荷数据；划分完整作业数据为不同作业段，经预处理后柔性拓展各工作段时长；根据实际作业工况和作业物料需求，基于完整作业周期的各作业段次序，组合各作业段形成新的完整作业周期，拓展载荷数据库，编制工程机械载荷谱。

Description

虚实结合的载荷谱编制方法、系统、介质及设备
技术领域
本发明涉及工程机械数据处理技术领域，具体为虚实结合的载荷谱编制方法、系统、介质及设备。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
工程机械作业工况复杂多变，作业物料包含黏土、沙壤土以及矿石等多种物料，复杂多变的运动工况和作业物料的多样性增加了整机及其关键零部件疲劳耐久性分析的难度。
针对耐久性分析，通过编制有效的工况载荷谱从而开展疲劳台架试验以完成耐久性分析，但目前工程机械工作装置的载荷谱编制研究存在较多的问题，主要体现在：
1、载荷数据采集试验标准缺失，不清楚该采集何种类型的数据，采集工程机械中何种位置的数据；
2、试验场作业物料单一，不便于采集多种作业物料的工况载荷数据，致使工况载荷的样本数据库有限；
3、数据库的采集工况相对简单，无法代表复杂多变的实际作业工况；
4、物理试验采集周期长、成本高。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供虚实结合的载荷谱编制方法、系统、介质及设备，借助多物理场联合仿真方法，开展不同作业物料和不同作业工况仿真研究，借助仿真获得工程机械的不同作业工况和不同作业物料下的工况载荷数据；同时开展少次的物理试验采集工况载荷数据，研究仿真数据和物理试验数据关系，从而通过修正仿真数据还原实际作业载荷数据的功能，解决试验场物料单一问题，扩充样本数据库。根据作业工况特征，把完整作业周期划分为多个特征鲜明的作业段，获得各个作业段的分布函数，根据实际作业情况，柔性拓展各工作段时长，按照整作业周期次序，自由组合作业段形成新的完整作业周期。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供虚实结合的载荷谱编制方法，包括以下步骤：
步骤1：通过多物理场联合仿真构建虚拟试验场，得到工程机械在不同物料下执行作业时的仿真模型；
步骤2：在试验场执行物理试验，获得实际作业载荷数据；
步骤3：对比试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业获得的载荷数据，得到仿真载荷数据与试验载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真得到多种工况下的实际作业载荷数据；
步骤4：划分完整作业的载荷数据为不同作业段，经预处理后柔性拓展各工作段时长；
步骤5：根据实际作业工况和作业物料，按照完整作业周期的各作业段次序，组合各作业段形成新的完整作业周期，编制工程机械工作装置载荷谱。
步骤1基于搭建的虚拟试验场，对工程机械作业期间的机械系统模型、工况运动控制模型和作业物料模型进行联合仿真，得到不同物料、不同运动工况作用于工程机械工作装置的载荷。
步骤2基于步骤1中的模型经联合仿真分析工程机械作业时物料载荷的传递特性，根据物料载荷与工作装置铰点约束力的关系，筛选出所需的数据类型和采集部位，并在物理实验的工程机械对应部位布置应变片和传感器，从而在物理实验中获取与虚拟试验场对应的实际作业载荷数据。
步骤3中，根据试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真工况载荷数据获得所需的多工况下实际作业工况载荷数据。
步骤4根据不同工程机械的作业工况特征，将完整作业周期划分为多个作业段，获得各个作业段的分布函数, 并根据其实际作业情况，柔性拓展各工作段时长。
步骤5依据工程机械的实际工况及作业物料，按照完整作业周期中各工作段作业次序，自由组合不同时长的各作业段形成新的完整作业周期。
完整作业周期通过载荷分级、确定子程序和确定加载次序，得到编制后的载荷谱。
本发明的第二个方面提供虚实结合的载荷谱编制系统，包括：
虚拟仿真模块，被配置为：通过多物理场联合仿真构建虚拟试验场，得到工程机械在不同物料下执行作业时的仿真模型；
物理实验模块，被配置为：在试验场执行物理试验，获得实际作业载荷数据；
还原模块，被配置为：对比试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业获得的载荷数据，得到仿真载荷数据与试验载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真得到多种工况下的实际作业载荷数据；
作业段划分模块，被配置为：划分完整作业的载荷数据为不同作业段，经预处理后柔性拓展各工作段时长；
载荷谱输出模块，被配置为：根据实际作业工况和作业物料，按照完整作业周期的各作业段次序，组合各作业段形成新的完整作业周期，编制工程机械工作装置载荷谱。
本发明的第三个方面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如上述实施例一所述的虚实结合的载荷谱编制方法中的步骤。
本发明的第四个方面提供一种计算机设备，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如上述实施例一所述的虚实结合的载荷谱编制方法中的步骤。
与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
1、虚实结合的载荷谱编制方法基于少次物理实验结合虚拟模型仿真，获得工程机械的不同作业工况和不同作业物料下的工况载荷数据，修正仿真数据还原出实际的作业载荷数据，并根据实际作业情况组合作业段形成新的完整作业周期有利于获取不同工况的载荷数据。
2、建立了完整的虚拟试验场分析系统，采用全解析法直接计算作业物料作用于工作装置的载荷，克服间接测量或单物理场仿真难以准确计算真实工况载荷的局限性。
3、采用变量控制法和步长控制法，解决多物理场联合仿真时交互信息协同传递识别和同步迭代计算问题。
4、依照联合仿真分析的物料载荷的传递特性，确定待测数据类型和测量位置，提高数据采集试验的科学性与可信度。
5、揭示了试验-仿真数据关系，并结合仿真数据，还原出黏土、沙壤土、砂土、砾石土和矿石等多种作业物料的真实物理试验载荷数据，解决现有试验场物料单一的问题，摆脱创建数据库过程中对环境、设备及人为因素的依赖，为载荷谱编制试验扩充样本数据库。
6、划分实际作业载荷数据为不同作业段，并根据工程机械的实际工作需求组合形成新的、复杂多变的完整作业周期，以低成本、高效益的方式获得多种作业工况的载荷数据。
7、编制出用于加载试验的载荷谱，有助于制定室内疲劳台架作动器的加载方案，有助于生成作动器的加载信号。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明一个或多个实施例提供的整体流程图；
图2是本发明一个或多个实施例提供的基于变量和步长控制的联合仿真数据交互框架；
图3是本发明一个或多个实施例提供的推土机直推黏土作业工况的联合仿真示意图；
图4是本发明一个或多个实施例提供的无人驾驶直推作业提升油缸行程控制逻辑示意图；
图5是本发明一个或多个实施例提供的推土机前进方向物料载荷和铰点约束力关系图；
图6是本发明一个或多个实施例提供的提升油缸行程随时间的变化图；
图7是本发明一个或多个实施例提供的推杆轴向推力的变化图；
图8是本发明一个或多个实施例提供的提升油缸驱动力的变化图；
图9是本发明一个或多个实施例提供的集土段实际工作载荷数据；
图10是本发明一个或多个实施例提供的运土段实际工作载荷数据；
图11是本发明一个或多个实施例提供的是卸土段实际工作载荷数据；
图12是本发明一个或多个实施例提供的集土段概率分布函数示意图；
图13是本发明一个或多个实施例提供的运土段概率分布函数示意图；
图14是本发明一个或多个实施例提供的卸土段概率分布函数示意图；
图15是本发明一个或多个实施例提供的推土机工作装置八级程序加载谱。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
术语解释：
RecurDyn，一种多体动力学仿真软件，能够研究由若干个构件相互连接、支撑所组成的多体系统的运动学/动力学规律。
EDEM，一种多用途离散元素法建模软件，用于工业生产中的颗粒处理及其制造设备的生产过程的仿真和分析。
AMESim，一种面向多学科领域的复杂系统建模与仿真平台，可以在该平台上建立复杂的多学科领域的系统模型，并在此基础上进行仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。例如在燃油喷射、制动系统、动力传动、液压系统、机电系统和冷却系统中的应用。
载荷谱，传动系统在实际工作中，受到的载荷是变化的，体现为扭矩和速度是变化的，不同档位所使用的频繁程度即每档所用时间也不相同，三者之间的对应关系为载荷谱，即对一个承载体在约定的参变量及范围内，荷载量值变化的描述。
正如背景技术中所描述的，耐久性分析可以通过编制有效的工况载荷谱从而开展疲劳台架试验以完成，但目前针对工程机械工作装置的载荷谱编制存在较多的问题。
因此，以下实施例给出虚实结合的载荷谱编制方法，针对工程机械作业试验成本高、载荷数据采集试验标准缺失和试验场作业物料单一等难题，借助RecurDyn、EDEM和AMESim多物理场联合仿真方法，开展不同作业物料和不同作业工况仿真研究，借助仿真获得工程机械的不同作业工况和不同作业物料下的工况载荷数据；同时开展少次的物理试验采集工况载荷数据，研究仿真数据和物理试验数据关系，从而通过修正仿真数据还原实际作业载荷数据的功能，解决试验场物料单一问题，扩充样本数据库。根据作业工况特征，把完整作业周期划分为多个特征鲜明的作业段，获得各个作业段的分布函数，根据实际作业情况，柔性拓展各工作段时长，按照完整作业周期次序，自由组合作业段形成新的完整作业周期。
实施例一：
如图1-图15所示，虚实结合的载荷谱编制方法，包括以下步骤：
（1）借助多物理场联合仿真，开展不同作业物料和不同作业工况仿真研究；
（2）开展少次物理试验，采集工况载荷数据；
（3）梳理仿真计算与物理试验关系，据此还原再现多工况的实际载荷数据；
（4）划分实际作业载荷数据为不同作业段，柔性拓展各工作段时长；
（5）按照完整作业周期次序，自由组合作业段形成新的完整作业周期，编制工程机械工作装置载荷加载谱，本实施例中为，编制工程机械工作装置八级物料载荷加载谱。
步骤（1）基于搭建的虚拟试验场联合仿真，针对工程机械作业试验所涉及的机械-岩土力学-液压控制等领域分别采用软件计算，采用全解析法直接计算不同物料作用于工作装置的载荷，克服单物理场仿真难以准确计算真实工况载荷的局限性。
采用变量控制法和步长控制法，解决多物理场仿真存在的交互信息协同传递识别和同步迭代计算问题，实现多体动力学软件主导下的多物理联合仿真。借助离散元软件实现黏土、沙壤土、砂土、砾石土和矿石等多种作业物料建模，借助液压软件并结合不同工程机械的工况控制方式创建液压控制模型，解决仿真模型的各种工作模式运动控制难题。
步骤（2）基于联合仿真分析工程机械作业时物料载荷的传递特性，梳理物料载荷与工作装置铰点约束力的关系，筛选出代表性数据类型和采集部位，并在相应部位进行贴应变片、安装油压、行程传感器及接线等准备。之后根据试验场的现场条件开展少次载荷谱数据采集实验，采集单物料单工况作业的载荷数据。
步骤（3）梳理试验数据和仿真数据的差异关系，从数据变化趋势及大小方面上研究仿真与试验数据的匹配情况，验证模型准确性，并结合试验场采集的工况载荷数据还原再现其他多种工况的真实物理试验载荷数据。
步骤（4）根据不同工程机械的作业工况特征，将完整作业周期划分为多个特征鲜明的作业段，获得各个作业段的分布函数,并根据其实际作业情况，柔性拓展各工作段时长。
步骤（5）依据工程机械的实际工况及作业物料需求，按照完整作业周期次序，自由组合作业段形成新的完整作业周期。通过载荷分级、确定子程序和确定加载次序等步骤编制可用于加载试验的八级程序载荷谱。本实施例中的自由组合是指，就一个工作段而言，它的工作时长是用户可以根据它的分布函数自由拓展该工作段时长。
本实施例以工程机械中的推土机为例，对每一步骤进行具体说明：
1、根据推土机各部件的几何外形和铰接关系搭建工作装置、履带系统、车架的整机动力学模型，并将工作装置柔性化，实现土壤载荷从工作装置向与其连杆件的准确传递；基于由标定实验获取的试验场土壤参数创建黏土离散元模型，包括单个土壤粒子建模与颗粒床建模；根据作业工况和液压系统原理创建推土机的液压控制模型，实现实际由驾驶员操纵液压和电控系统完成的各种工作模式。
设定RecurDyn软件和EDEM软件及AMESim软件的交互接口和交互参数，如图2所示，采用变量控制法和步长控制法，解决多物理场联合仿真时交互信息协同传递识别和同步迭代计算问题，联合仿真采用RecurDyn主导，EDEM和AMESim协同的方式，RecurDyn同时向EDEM和AMESim执行双向数据传输。
RecurDyn向EDEM和AMESim输出部件位置、速度信息，EDEM和AMESim根据位置速度信息分别计算土壤载荷和液压驱动力，将力信息传递给RecurDyn，以便计算下一刻的位置和速度信息。
除了交互时间步长外，各软件有自身的收敛准则和积分器，因此需确定各软件间交互信息的时间步长和各自收敛迭代步长关系。
例如，RecurDyn自身迭代步长为ΔTRecurDyn，经过多次迭代，得到下一个交互时间t(i+1)的运动信息。尽管在迭代过程中仿真时间随着迭代变化，但是这一过程中土壤载荷和驱动力固定不变，与时间t(i)处的数值一致。
铲刀、推杆和接触土壤履带的位置和速度作为移动边界导入EDEM。根据EDEM的收敛规律，选择匹配的积分器和时间步长ΔTEDEM来获得当前时间的土壤荷载。在多次迭代后获得交互时间t(i+1)处的土壤荷载。这些边界条件在下一次交互之前保持不变。控制迭代时间步长ΔTRecurDyn、ΔTEDEM和ΔTAMESim不大于交互时间步长，设定多个迭代步后才达到下一个交互时间。不同软件包之间的数据传输通过功能模型接口（FMI）实现。
基于搭建的虚拟实验场，模拟推土机黏土、沙壤土、砂土、砾石土和矿石等作业物料的直推作业仿真研究，借助滑转率和铲深这两个可测量参数实现提升油缸伸长、收缩和保持的自适应控制，类比实际直推作业，模拟包含下铲切土（Cutting）、定深集土（Collection）、运土（Transport）、抬铲卸土、倒退和铲刀回落等完整直推工况如图3所示，并且推土过程中需要出现满铲现象以测量最大物料载荷。
经过多次模拟测试，设定推土机在28s时停车，以使推土机前进距离尽可能得长。根据常规中重负载下推土铲深范围，设定铲刀切土深度目标范围为180mm—240mm,最大滑转率设置为0.42。
直推作业无人驾驶运动控制系统控制逻辑如图4所示，图中的L、D、S、T、I分别表示每个时间步的提升油缸行程、铲深、履带滑移率、时间和控制泵排量的电流，均为控制输入量；Y代表提升油缸的目标行程，为控制输出量，该控制逻辑最终实现了预期的直推作业。
2、根据如图5所示的土壤作用在铲刀上的物料载荷与铲刀铰点力的分配关系，筛选出待测数据类型和测量位置，在开展推土机直推黏土的数据采集试验前进行贴应变片、安装油压、行程传感器及接线等准备，测取推杆应变、提升油缸油压和提升油缸行程等数据。
推杆上的应变测量部位应该靠近推杆后铰点且远离斜油缸和安装座板的凸台部位，以避免所测应变受到斜油缸压力和应力集中的影响，并且保证所测得的应变包含了水平支撑和斜支撑分担的纵向土壤载荷分量，因此左右推杆的贴片部位分别选择其上、下、内、外四个表面距离后方球铰中心78mm的位置，其中推杆上靠近履带一侧的表面为内表面，远离履带一侧的表面为外表面。将待贴应变片的部位打磨平整并清洁干净后，标记出贴片的中心位置，用胶将应变片沿着推杆的长度方向粘贴在目标位置。确保应变片粘贴成功后在应变片表面及接线端上滴硅胶，以起到防水和保护应变片不被尘土沾蹭的作用。
通过在提升油缸的进出油口安装油压传感器测取推土过程中的提升油缸油压。行程传感器用于测量提升油缸的位移，安装方式为将行程传感器的底座端和拉线端分别固定在油缸筒和活塞杆最前端，安装时要确保传感器的出线端沿底座出线口中心拉出。应变片和传感器安装完毕之后，需将采集线固定在推土机机体，并连接到IMS采集器上。
3、从采集到的数据中随机提取一组与仿真结果对比，用于梳理直推黏土仿真数据和试验测量数据关系。图6为实验中提升油缸行程随时间的变化过程，图7为根据推杆各个表面的应变、推杆的材料属性和截面积换算的轴向推力，图8为根据测得的油压以及油缸的大小腔尺寸换算的油缸驱动力。由于推杆后铰点的纵向载荷是由推杆前端传递的轴向推力引起的，采用推杆后球铰的纵向载荷表征仿真中的推杆轴向力。
数据差异与驾驶员操作习惯、滑转率、提升油缸速度等因素相关，整体而言仿真数据的大小和变化趋势与试验数据一致。
4、根据推土机的作业工况特征及土壤载荷与工作装置载荷的关系，将试验测得的载荷数据划分为分成集土、运土和卸土三个阶段作业段分别如图9-图11所示，按伪读数去除、峰谷值检测和无效幅值去除的步骤对载荷数据进行了压缩处理之后，以“三变程”雨流计数为基础，对载荷信息进行循环统计计数处理。
根据幅值频次直方图及分布拟合曲线得到各个作业段载荷数据服从的概率分布函数分别如图12-图14所示，根据分布函数计算各工作段的极大载荷，并根据其实际作业情况，将载荷累计频次曲线扩展到106次循环，柔性拓展各工作段时长。
依据推土机的实际工况及作业物料需求，按照完整作业周期次序，自由组合作业段形成新的完整作业周期。确定疲劳试验的加载总循环次数为4592578733次，每个子程序的循环数约3.06×108次，按照实际直推作业段顺序（集土-运土-卸土）施加载荷，采用先加载高载荷再加载低载荷最后加载高载荷的加载顺序。以载荷均值为波动中心，将幅值按高-低-高的次序叠加在波动中心上后，得到的工作装置程序加载谱如图15所示。
上述过程建立了完整的虚拟试验场分析系统，采用全解析法直接计算作业物料作用于工作装置的载荷，克服单物理场仿真难以准确计算真实工况载荷的局限性。
采用变量控制法和步长控制法，解决多物理场联合仿真时交互信息协同传递识别和同步迭代计算问题。
依照联合仿真分析的物料载荷的传递特性，确定待测数据类型和测量位置，提高了原始数据准确性与可信度。
揭示了试验-仿真数据关系，并结合仿真数据，还原出黏土、沙壤土、砂土、砾石土和矿石等多种作业物料的真实物理试验载荷数据，解决现有试验场物料单一的问题，摆脱创建数据库过程中对环境、设备及人为因素的依赖，为载荷谱编制试验扩充样本数据库。
划分实际作业载荷数据为不同作业段，并根据工程机械的实际工作需求组合形成新的、复杂多变的完整作业周期，实现产品设计的低成本、高效益。
编制出用于加载试验的载荷谱，生成作动器的加载信号，有助于制定室内疲劳台架作动器的加载方案。
实施例二：
本实施例提供虚实结合的载荷谱编制系统，包括：
虚拟仿真模块，被配置为：通过多物理场联合仿真构建虚拟试验场，得到工程机械在不同物料下执行作业时的仿真模型；
物理实验模块，被配置为：在试验场执行物理试验，获得实际作业载荷数据；
还原模块，被配置为：对比试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业获得的载荷数据，得到仿真载荷数据与试验载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真得到多种工况下的实际作业载荷数据；
作业段划分模块，被配置为：划分完整作业的载荷数据为不同作业段，经预处理后柔性拓展各工作段时长；
载荷谱输出模块，被配置为：根据实际作业工况和作业物料，按照完整作业周期的各作业段次序，组合各作业段形成新的完整作业周期，编制工程机械工作装置载荷谱。
虚实结合的载荷谱编制系统基于少次物理实验结合虚拟模型仿真，获得工程机械的不同作业工况和不同作业物料下的工况载荷数据，修正仿真数据还原出实际的作业载荷数据，并根据实际作业情况组合作业段形成新的完整作业周期有利于编制载荷谱。
实施例三：
本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如上述实施例一所述的虚实结合的载荷谱编制方法中的步骤。
虚实结合的载荷谱编制方法基于少次物理实验结合虚拟模型仿真，获得工程机械的不同作业工况和不同作业物料下的工况载荷数据，修正仿真数据还原出实际的作业载荷数据，并根据实际作业情况组合作业段形成新的完整作业周期有利于编制载荷谱。
实施例四：
本实施例提供了一种计算机设备，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如上述实施例一所述的虚实结合的载荷谱编制方法中的步骤。
虚实结合的载荷谱编制方法基于少次物理实验结合虚拟模型仿真，获得工程机械的不同作业工况和不同作业物料下的工况载荷数据，修正仿真数据还原出实际的作业载荷数据，并根据实际作业情况组合作业段形成新的完整作业周期有利于编制载荷谱。
以上实施例二至四中涉及的各步骤或模块与实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.虚实结合的载荷谱编制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：针对工程机械作业试验所涉及的机械结构-岩土力学-液压控制领域，通过多物理场联合仿真构建虚拟试验场，得到工程机械在不同物料下执行作业时的仿真模型；具体为：基于搭建的虚拟试验场，对工程机械作业期间的机械系统模型、工况运动控制模型和作业物料模型进行联合仿真，得到不同物料、不同运动工况作用于工程机械工作装置的载荷；
步骤2：在试验场执行物理试验，获得实际作业载荷数据；具体为：基于步骤1中的模型经联合仿真分析工程机械作业时物料载荷的传递特性，根据物料载荷与工作装置铰点约束力的关系，筛选出所需的数据类型和采集部位，并在物理实验的工程机械对应部位布置应变片和传感器，从而在物理实验中获取与虚拟试验场对应的实际作业载荷数据；
步骤3：对比试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业获得的载荷数据，得到仿真载荷数据与试验载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真得到多种工况下的实际作业载荷数据；
步骤4：划分完整作业的载荷数据为不同作业段，经预处理后柔性拓展各工作段时长；具体为：根据不同工程机械的作业工况特征，将完整作业周期划分为多个作业段，获得各个作业段载荷数据的分布函数,并根据其实际作业情况，柔性拓展各工作段时长；
步骤5：根据实际作业工况和作业物料，按照完整作业周期的各作业段次序，组合各作业段载荷数据形成新的完整作业周期的载荷数据，编制工程机械工作装置载荷谱。
2.如权利要求1所述的虚实结合的载荷谱编制方法，其特征在于：所述步骤3中，根据试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真工况载荷数据获得所需的多工况下实际作业工况载荷数据。
3.如权利要求1所述的虚实结合的载荷谱编制方法，其特征在于：所述步骤5依据工程机械的实际工况及作业物料，按照完整作业周期中各工作段作业次序，自由组合不同时长的各作业段形成新的完整作业周期。
4.如权利要求3所述的虚实结合的载荷谱编制方法，其特征在于：完整作业周期通过载荷分级、确定子程序和确定加载次序，得到编制后的载荷谱。
5.虚实结合的载荷谱编制系统，其特征在于：包括：
虚拟仿真模块，被配置为：针对工程机械作业试验所涉及的机械结构-岩土力学-液压控制领域，通过多物理场联合仿真构建虚拟试验场，得到工程机械在不同物料下执行作业时的仿真模型；具体为：基于搭建的虚拟试验场，对工程机械作业期间的机械系统模型、工况运动控制模型和作业物料模型进行联合仿真，得到不同物料、不同运动工况作用于工程机械工作装置的载荷；
物理实验模块，被配置为：在试验场执行物理试验，获得实际作业载荷数据；具体为：基于虚拟仿真模块中的模型经联合仿真分析工程机械作业时物料载荷的传递特性，根据物料载荷与工作装置铰点约束力的关系，筛选出所需的数据类型和采集部位，并在物理实验的工程机械对应部位布置应变片和传感器，从而在物理实验中获取与虚拟试验场对应的实际作业载荷数据；
还原模块，被配置为：对比试验场获得的实际作业载荷数据与虚拟试验场仿真作业获得的载荷数据，得到仿真载荷数据与试验载荷数据之间的关系，利用虚拟试验场仿真得到多种工况下的实际作业载荷数据；
作业段划分模块，被配置为：划分完整作业的载荷数据为不同作业段，经预处理后柔性拓展各工作段时长；具体为：根据不同工程机械的作业工况特征，将完整作业周期划分为多个作业段，获得各个作业段的分布函数,并根据其实际作业情况，柔性拓展各工作段时长；
载荷谱输出模块，被配置为：根据实际作业工况和作业物料，按照完整作业周期的各作业段次序，组合各作业段形成新的完整作业周期，编制工程机械工作装置载荷谱。
6.一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如上述权利要求1-4任一项所述的虚实结合的载荷谱编制方法中的步骤。
7.一种计算机设备，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如权利要求1-4任一项所述的虚实结合的载荷谱编制方法中的步骤。
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