CN117454516A - 一种分动器疲劳损伤预测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种分动器疲劳损伤预测方法及装置,应用于车辆技术领域,该方法包括获取计算标志位;在计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;在多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测零部件在循环周期内的应力疲劳损伤;在多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位;基于应变计算标志位,预测零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。在本申请实施例的疲劳损伤预测方法中,根据零部件的实时应力值的特点,分别采用应力疲劳损伤和应变疲劳损伤的预测方法,从而提高疲劳损伤预测方法的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,尤其涉及一种分动器疲劳损伤预测方法及装置。
背景技术
一般来说,四驱车拥有分动器,以实现两驱和四驱传动的要求。分动器由于长时间运行会出现疲劳现象,对分动器中零部件的疲劳损伤进行预测有利于了解零部件的损伤情况。传统的疲劳损伤计算方法,只在试验测试时采集数据,采集结束后,对数据进行处理,试验测试时没有结合零部件的实时受力特点,对零部件的疲劳损伤进行预测,从而导致疲劳损伤预测方法的准确性较低。
发明内容
本申请实施例提供一种分动器疲劳损伤预测方法及装置,以解决现有疲劳损伤预测方法的准确性较低的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种分动器疲劳损伤预测方法。该方法包括:
获取计算标志位;
在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;
在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;
在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;
基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
可选地,所述在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,包括:
在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,根据所述N个第二实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的应力幅值和第一应力均值;
根据所述应力幅值和所述第一应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤。
可选地,所述基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,包括:
基于所述应变计算标志位,分别根据M个第一分动器输入扭矩值计算M个目标实时应变值;
分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值;
根据所述M个目标实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值;
根据所述第一应变幅值和所述第二应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤。
可选地,所述分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值,包括:
根据获取的第一目标实时应变值确定第一目标实时应力值,其中,所述第一目标实时应变值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第一目标实时应力值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
根据获取的第二目标实时应变值和第三目标实时应变值计算第一应变增量值,其中,所述第二目标实时应变值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第三目标实时应变值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,K为正整数;
根据所述第一应变增量值,计算第一应力增量值;
根据第二目标实时应力值和所述第一应力增量值,计算第三目标实时应力值,其中,所述第二目标实时应力值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值,所述第三目标实时应力值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
其中,所述M个目标实时应力值包括所述第一目标实时应力值和所述第三目标实时应力值。
可选地,所述方法还包括:
在满足预设条件的情况下,确定为第一次对所述零部件施加载荷,所述预设条件包括以下至少一项:变速器挡位变化、所述零部件对应的四驱挡位变化。
可选地,所述在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值,包括:
获取多组不同的参数对,其中,每组参数对均包括第一参数以及与所述第一参数对应的第二参数,所述第一参数包括发动机扭矩测试值、变速器速比测试值、液力变矩器速比测试值、分动器速比测试值、传动效率测试值、等效传动惯量测试值和传动加速度测试值,所述第二参数包括分动器输入扭矩测试值;
根据所述多组不同的参数对,建立仿真模型,所述仿真模型的输入包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,所述仿真模型的输出包括分动器输入扭矩;
分别将多个发动机扭矩实际值、多个变速器速比实际值、多个液力变矩器速比实际值、多个分动器速比实际值、多个传动效率实际值、多个等效传动惯量实际值和多个传动加速度实际值输入所述仿真模型,对应确定多个分动器输入扭矩实际值;
分别根据所述多个分动器输入扭矩实际值,确定分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值。
可选地,所述方法还包括:
在所述计算标志位为应变计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的H个第二分动器输入扭矩值;
分别根据所述H个第二分动器输入扭矩值,计算H个实时应变值;
分别根据所述H个实时应变值,计算H个实时应力值;
根据所述H个实时应力值,计算第二应变幅值和第三应力均值;
根据所述第二应变幅值和所述第三应力均值,预测所述零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
第二方面,本申请实施例还提供一种分动器疲劳损伤预测装置。该分动器疲劳损伤预测装置包括:
第一获取模块,用于获取计算标志位;
第二获取模块,用于在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;
第一预测模块,用于在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;
第一修改模块,用于在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;
第二预测模块,用于基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
可选地,所述第一预测模块,包括:
第一计算单元,用于在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,根据所述N个第二实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的应力幅值和第一应力均值;
第一预测单元,用于根据所述应力幅值和所述第一应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤。
可选地,所述第二预测模块,包括:
第二计算单元,用于基于所述应变计算标志位,分别根据M个第一分动器输入扭矩值计算M个目标实时应变值;
第三计算单元,用于分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值;
第四计算单元,用于根据所述M个目标实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值;
第二预测单元,用于根据所述第一应变幅值和所述第二应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤。
可选地,所述第三计算单元,包括:
第一确定子单元,用于根据获取的第一目标实时应变值确定第一目标实时应力值,其中,所述第一目标实时应变值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第一目标实时应力值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
第一计算子单元,用于根据获取的第二目标实时应变值和第三目标实时应变值计算第一应变增量值,其中,所述第二目标实时应变值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第三目标实时应变值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,K为正整数;
第二计算子单元,用于根据所述第一应变增量值,计算第一应力增量值;
第三计算子单元,用于根据第二目标实时应力值和所述第一应力增量值,计算第三目标实时应力值,其中,所述第二目标实时应力值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值,所述第三目标实时应力值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
其中,所述M个目标实时应力值包括所述第一目标实时应力值和所述第三目标实时应力值。
可选地,所述装置还包括:
第一确定模块,用于在满足预设条件的情况下,确定为第一次对所述零部件施加载荷,所述预设条件包括以下至少一项:变速器挡位变化、所述零部件对应的四驱挡位变化。
可选地,所述第二获取模块,包括:
第一获取单元,用于获取多组不同的参数对,其中,每组参数对均包括第一参数以及与所述第一参数对应的第二参数,所述第一参数包括发动机扭矩测试值、变速器速比测试值、液力变矩器速比测试值、分动器速比测试值、传动效率测试值、等效传动惯量测试值和传动加速度测试值,所述第二参数包括分动器输入扭矩测试值;
第一建立单元,用于根据所述多组不同的参数对,建立仿真模型,所述仿真模型的输入包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,所述仿真模型的输出包括分动器输入扭矩;
第一确定单元,用于分别将多个发动机扭矩实际值、多个变速器速比实际值、多个液力变矩器速比实际值、多个分动器速比实际值、多个传动效率实际值、多个等效传动惯量实际值和多个传动加速度实际值输入所述仿真模型,对应确定多个分动器输入扭矩实际值;
第二确定单元,用于分别根据所述多个分动器输入扭矩实际值,确定分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值。
可选地,所述装置还包括:
第三获取模块,用于在所述计算标志位为应变计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的H个第二分动器输入扭矩值;
第一计算模块,用于分别根据所述H个第二分动器输入扭矩值,计算H个实时应变值;
第二计算模块,用于分别根据所述H个实时应变值,计算H个实时应力值;
第三计算模块,用于根据所述H个实时应力值,计算第二应变幅值和第三应力均值;
第三预测模块,用于根据所述第二应变幅值和所述第三应力均值,预测所述零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
第三方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的分动器疲劳损伤预测方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的分动器疲劳损伤预测方法的步骤。
本申请实施例的分动器疲劳损伤预测方法,该方法包括获取计算标志位;在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。在本申请实施例的疲劳损伤预测方法中,根据零部件的实时应力值的特点,分别采用应力疲劳损伤和应变疲劳损伤的预测方法,从而提高疲劳损伤预测方法的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的分动器疲劳损伤预测方法的流程图之一;
图2是本申请实施例提供的分动器疲劳损伤预测方法的流程图之二;
图3是本申请实施例提供的分动器疲劳损伤预测方法的流程图之三;
图4是本申请一实施例提供的分动器疲劳损伤预测装置的结构图;
图5是本申请一实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种分动器疲劳损伤预测方法。参见图1,图1是本申请实施例提供的分动器疲劳损伤预测方法的流程图,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101、获取计算标志位;
在该步骤中,参见图2,首先需要根据预置的计算标志位判断为应力计算流程还是应变计算流程。
步骤102、在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;
在该步骤中,在计算标志位为应力计算标志位的情况下,走应力计算的流程。此外,循环周期可以理解为应力值呈现规律性的、相同的时间间隔。需要说明的是,在分动器中有很多零部件,而不同零部件的载荷形式不同,甚至同一个零部件在不同档位受载也不一样,示例性地,分动器中的链条在2H档,链条空转,不受力,而在4H和4L档则承受载荷。在这种情况下,对于受载的零部件如链条或输出轴,需要在其满足载荷采集条件的情况下,获取其在循环周期内的多个第一实时应力值。
步骤103、在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;
在该步骤中,获取零部件的第一实时应力值,在零部件的第一实时应力值小于设定值的情况下,为与本申请其他实施例进行区分,将小于设定值的第一实时应力值以第二实时应力值代替,陆续获取零部件在循环周期内的N个第二实时应力值,基于N个第二实时应力值,预测零部件在循环周期内的应力疲劳损伤。
步骤104、在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;
在该步骤中,继续参见图2,当得到大于设定值的第三实时应力值时,说明此时零部件已经由弹性形变过渡到塑性形变的阶段,则此时需要进入到应变计算的流程,故需要将应力计算标志位修改为应变计算标志位。
步骤105、基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
在该步骤中,在将应力计算标志位修改为应变计算标志位之后,根据零部件的受力特点,预测零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
一般来说,从微观上看,疲劳破坏的萌生都与局部微观塑性有关,但从宏观上看,在循环应力水平较低时,弹性应变起主导作用,此时疲劳寿命较长,称为应力疲劳或高周疲劳(Nf>105,Nf表示材料发生疲劳破坏时所经历的循环次数);在循环应力水平较高时,塑性应变起主导作用,此时疲劳寿命较短,称为应变疲劳或低周疲劳。
在现有的疲劳损伤预测方法中,只在试验测试时采集数据,采集结束后,对数据进行处理,试验测试时没有结合零部件的实时受力特点,对零部件的疲劳损伤进行预测,在本申请实施例的疲劳损伤预测方法中,根据零部件的实时应力值的特点,分别采用应力疲劳损伤和应变疲劳损伤的预测方法,从而提高疲劳损伤预测方法的准确性。
可选地,所述在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,包括:
在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,根据所述N个第二实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的应力幅值和第一应力均值;
根据所述应力幅值和所述第一应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤。
在本申请实施例的分动器疲劳损伤预测方法中,第一应力均值可以通过N个第二实时应力值中最大的第二实时应力值和最小的第二实时应力值的和除以二计算得到,应力幅值可以通过N个第二实时应力值中最大的第二实时应力值与第一应力均值做差或者第一应力均值与最小的第二实时应力值做差得到。需要说明的是,在应力疲劳损伤的计算过程中,需要对计算得到的应力幅值进行修正,对计算得到的第一应力均值和修正的应力幅值,预测零部件在循环周期内的应力疲劳损伤。该申请实施例根据零部件的实时应力值的特点,采用应力疲劳损伤的预测方法,提高疲劳损伤预测方法的准确性。
可选地,所述基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,包括:
基于所述应变计算标志位,分别根据M个第一分动器输入扭矩值计算M个目标实时应变值;
分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值;
根据所述M个目标实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值;
根据所述第一应变幅值和所述第二应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤。
在本申请实施例的零部件疲劳寿命预测方法中,由于得到的第三实时应力值大于设定值,说明此时零部件已经由弹性形变过渡到塑性形变的阶段,则此时需要进入到应变计算的流程。首先需要根据第一分动器输入扭矩值计算目标实时应变值。需要说明的是,可以预先建立分动器输入扭矩值与应变值的关系表。在得到第一分动器输入扭矩值之后,通过查询关系表,确定目标实时应变值。然后根据得到的M个目标实时应力值计算零部件在循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值,第二应力均值可以通过M个第三实时应力值中最大的第二实时应力值和最小的第二实时应力值的和除以二计算得到,应变幅值可以通过M个第三实时应力值中最大的第三实时应力值与第二应力均值做差或者第二应力均值与最小的第三实时应力值做差得到。对计算得到的第二应力均值和第一应变幅值,预测零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。该申请实施例根据零部件的实时应力值的特点,采用应变疲劳损伤的预测方法,提高疲劳损伤预测方法的准确性。
可选地,所述分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值,包括:
根据获取的第一目标实时应变值确定第一目标实时应力值,其中,所述第一目标实时应变值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第一目标实时应力值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
根据获取的第二目标实时应变值和第三目标实时应变值计算第一应变增量值,其中,所述第二目标实时应变值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第三目标实时应变值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,K为正整数;
根据所述第一应变增量值,计算第一应力增量值;
根据第二目标实时应力值和所述第一应力增量值,计算第三目标实时应力值,其中,所述第二目标实时应力值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值,所述第三目标实时应力值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
其中,所述M个目标实时应力值包括所述第一目标实时应力值和所述第三目标实时应力值。
在本申请实施例的零部件疲劳寿命预测方法中,第一次对零部件施加载荷和多次对零部件施加载荷得到目标实时应力值的方法不一样,故需要进行区分。示例性地,如果为第一次对零部件施加载荷,则首先根据第一目标实时应变值,计算得到第一目标实时应力值,此时保存第一目标实时应力值。然后第二次对零部件施加载荷,此时根据得到的目标实时应变值,并结合第一目标实时应变值,得到第二次相较于第一次的应变增量值,根据应变增量值,得到应力增量值。之后再基于第一目标实时应力值与应力增量值,得到第二次对零部件施加载荷的目标实时应力值。以此为例,得到循环周期内的M个目标实时应力。该申请实施例根据零部件的受力特点,采用应变疲劳损伤的预测方法,提高疲劳损伤预测方法的准确性。
可选地,所述方法还包括:
在满足预设条件的情况下,确定为第一次对所述零部件施加载荷,所述预设条件包括以下至少一项:变速器挡位变化、所述零部件对应的四驱挡位变化。
在本申请实施例的分动器疲劳损伤预测方法中,变速器的挡位变化指的是启动挡(Parking,P)、倒车档(Reverse,R)、空挡(Neutral,N)或者前进挡(Drive,D)的变化,而不是D挡内的升降档变化。需要说明的是,在变速器挡位变化的情况下,零部件肯定为第一次施加载荷;而在零部件对应的四驱挡位发生变化的时候,有时候还需要结合其他传动件的变化来判断零部件是否为第一次施加载荷。通过判断零部件的载荷特点,有利于后续准确计算目标实施应力值。
可选地,所述在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值,包括:
获取多组不同的参数对,其中,每组参数对均包括第一参数以及与所述第一参数对应的第二参数,所述第一参数包括发动机扭矩测试值、变速器速比测试值、液力变矩器速比测试值、分动器速比测试值、传动效率测试值、等效传动惯量测试值和传动加速度测试值,所述第二参数包括分动器输入扭矩测试值;
根据所述多组不同的参数对,建立仿真模型,所述仿真模型的输入包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,所述仿真模型的输出包括分动器输入扭矩;
分别将多个发动机扭矩实际值、多个变速器速比实际值、多个液力变矩器速比实际值、多个分动器速比实际值、多个传动效率实际值、多个等效传动惯量实际值和多个传动加速度实际值输入所述仿真模型,对应确定多个分动器输入扭矩实际值;
分别根据所述多个分动器输入扭矩实际值,确定分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值。
在本申请实施例的零部件疲劳寿命预测方法中,通过在测试阶段获得的多组不同的参数对,建立仿真模型,即确定发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,与分动器输入扭矩之间的对应关系,需要说明的是仿真模型的输入可以不止包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度。在零部件上增加扭矩传感器,通过扭矩传感器实测得到的发动机扭矩实际值、变速器速比实际值、液力变矩器速比实际值、分动器速比实际值、传动效率实际值、等效传动惯量实际值和传动加速度实际值,通过仿真模型,确定分动器输入扭矩实际值。
本申请实施例的分动器疲劳寿命预测方法通过测试阶段得到的多组不同参数对建立的仿真模型,确定实时的分动器输入扭矩实际值,从而确定第一实时应力值,提高了分动器疲劳寿命预测方法的准确性。
可选地,所述方法还包括:
在所述计算标志位为应变计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的H个第二分动器输入扭矩值;
分别根据所述H个第二分动器输入扭矩值,计算H个实时应变值;
分别根据所述H个实时应变值,计算H个实时应力值;
根据所述H个实时应力值,计算第二应变幅值和第三应力均值;
根据所述第二应变幅值和所述第三应力均值,预测所述零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
在本申请实施例的零部件疲劳寿命预测方法中,继续参见图2,如果一开始预置的计算标志位就为应变计算标志位,则不论零部件的受力特点是怎样的,都走应变计算的流程。但是也需要区分第一次对零部件施加载荷和多次对零部件施加载荷的情况。示例性地,如果为第一次对零部件施加载荷,根据第二分动器输入扭矩值,计算第一次的实时应变值,然后根据第一次的实时应变值,计算第一次的实时应力值,此时保存第一次的实时应力值。然后第二次对零部件施加载荷,此时根据第二次的第二分动器输入扭矩得到第二次的实时应变值,并结合第一次的实时应变值,得到第二次相较于第一次的应变增量值,根据应变增量值,得到应力增量值。之后再基于第一次的实时应力值与应力增量值,得到第二次对零部件施加载荷的实时应力值。该申请实施例根据预置的计算标志位采用应变疲劳损伤的预测方法,有利于满足实际需求,从而提高对零部件疲劳损伤预测的准确性。
参见图3,图3为本申请实施例提供的分动器疲劳损伤预测方法的流程图之三,当控制单元上电时,从非易失性内存读取零部件历史累计损伤值,然后计算当前设定周期内的疲劳损伤。所谓设定周期是指基于硬件性能而设定的需要处理的几个循环周期。在设定周期运算完成后,将其累加到历史累计损伤值中。如果数据读取完成,即不再有新的数据产生,等待下电,否则跳转到程序的开始。如果数据没有完成,则不断读入数据,进行运算。
需要说明的是,上述实施例为通过实时应力值预测疲劳损伤,其也可以通过实时应力值和应变值的转换关系,采用应变值预测疲劳损伤。
参见图4,图4是本申请又一实施例提供的分动器疲劳损伤预测装置的结构图。
如图4所示,分动器疲劳损伤预测装置400包括:
第一获取模块401,用于获取计算标志位;
第二获取模块402,用于在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;
第一预测模块403,用于在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;
第一修改模块404,用于在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;
第二预测模块405,用于基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
可选地,所述第一预测模块,包括:
第一计算单元,用于在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,根据所述N个第二实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的应力幅值和第一应力均值;
第一预测单元,用于根据所述应力幅值和所述第一应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤。
可选地,所述第二预测模块,包括:
第二计算单元,用于基于所述应变计算标志位,分别根据M个第一分动器输入扭矩值计算M个目标实时应变值;
第三计算单元,用于分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值;
第四计算单元,用于根据所述M个目标实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值;
第二预测单元,用于根据所述第一应变幅值和所述第二应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤。
可选地,所述第三计算单元,包括:
第一确定子单元,用于根据获取的第一目标实时应变值确定第一目标实时应力值,其中,所述第一目标实时应变值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第一目标实时应力值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
第一计算子单元,用于根据获取的第二目标实时应变值和第三目标实时应变值计算第一应变增量值,其中,所述第二目标实时应变值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第三目标实时应变值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,K为正整数;
第二计算子单元,用于根据所述第一应变增量值,计算第一应力增量值;
第三计算子单元,用于根据第二目标实时应力值和所述第一应力增量值,计算第三目标实时应力值,其中,所述第二目标实时应力值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值,所述第三目标实时应力值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
其中,所述M个目标实时应力值包括所述第一目标实时应力值和所述第三目标实时应力值。
可选地,所述装置还包括:
第一确定模块,用于在满足预设条件的情况下,确定为第一次对所述零部件施加载荷,所述预设条件包括以下至少一项:变速器挡位变化、所述零部件对应的四驱挡位变化。
可选地,所述第二获取模块,包括:
第一获取单元,用于获取多组不同的参数对,其中,每组参数对均包括第一参数以及与所述第一参数对应的第二参数,所述第一参数包括发动机扭矩测试值、变速器速比测试值、液力变矩器速比测试值、分动器速比测试值、传动效率测试值、等效传动惯量测试值和传动加速度测试值,所述第二参数包括分动器输入扭矩测试值;
第一建立单元,用于根据所述多组不同的参数对,建立仿真模型,所述仿真模型的输入包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,所述仿真模型的输出包括分动器输入扭矩;
第一确定单元,用于分别将多个发动机扭矩实际值、多个变速器速比实际值、多个液力变矩器速比实际值、多个分动器速比实际值、多个传动效率实际值、多个等效传动惯量实际值和多个传动加速度实际值输入所述仿真模型,对应确定多个分动器输入扭矩实际值;
第二确定单元,用于分别根据所述多个分动器输入扭矩实际值,确定分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值。
可选地,所述装置还包括:
第三获取模块,用于在所述计算标志位为应变计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的H个第二分动器输入扭矩值;
第一计算模块,用于分别根据所述H个第二分动器输入扭矩值,计算H个实时应变值;
第二计算模块,用于分别根据所述H个实时应变值,计算H个实时应力值;
第三计算模块,用于根据所述H个实时应力值,计算第二应变幅值和第三应力均值;
第三预测模块,用于根据所述第二应变幅值和所述第三应力均值,预测所述零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
参见图5,图5是本申请又一实施提供的电子设备的结构图,如图5所示,电子设备包括:处理器501、通信接口502、通信总线504和存储器503,其中,处理器501、通信接口502和存储器503通过通信总线504完成相互间的交互。
其中,存储器503用于存放计算机程序;处理器501,用于获取计算标志位;在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
可选地,处理器501,具体用于:
在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,根据所述N个第二实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的应力幅值和第一应力均值;
根据所述应力幅值和所述第一应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤。
可选地,处理器501,具体用于:
基于所述应变计算标志位,分别根据M个第一分动器输入扭矩值计算M个目标实时应变值;
分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值;
根据所述M个目标实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值;
根据所述第一应变幅值和所述第二应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤。
可选地,处理器501,具体用于:
根据获取的第一目标实时应变值确定第一目标实时应力值,其中,所述第一目标实时应变值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第一目标实时应力值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
根据获取的第二目标实时应变值和第三目标实时应变值计算第一应变增量值,其中,所述第二目标实时应变值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第三目标实时应变值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,K为正整数;
根据所述第一应变增量值,计算第一应力增量值;
根据第二目标实时应力值和所述第一应力增量值,计算第三目标实时应力值,其中,所述第二目标实时应力值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值,所述第三目标实时应力值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
其中,所述M个目标实时应力值包括所述第一目标实时应力值和所述第三目标实时应力值。
可选地,处理器501,还用于:
在满足预设条件的情况下,确定为第一次对所述零部件施加载荷,所述预设条件包括以下至少一项:变速器挡位变化、所述零部件对应的四驱挡位变化。
可选地,处理器501,具体用于:
获取多组不同的参数对,其中,每组参数对均包括第一参数以及与所述第一参数对应的第二参数,所述第一参数包括发动机扭矩测试值、变速器速比测试值、液力变矩器速比测试值、分动器速比测试值、传动效率测试值、等效传动惯量测试值和传动加速度测试值,所述第二参数包括分动器输入扭矩测试值;
根据所述多组不同的参数对,建立仿真模型,所述仿真模型的输入包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,所述仿真模型的输出包括分动器输入扭矩;
分别将多个发动机扭矩实际值、多个变速器速比实际值、多个液力变矩器速比实际值、多个分动器速比实际值、多个传动效率实际值、多个等效传动惯量实际值和多个传动加速度实际值输入所述仿真模型,对应确定多个分动器输入扭矩实际值;
分别根据所述多个分动器输入扭矩实际值,确定分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值。
可选地,处理器501,还用于:
在所述计算标志位为应变计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的H个第二分动器输入扭矩值;
分别根据所述H个第二分动器输入扭矩值,计算H个实时应变值;
分别根据所述H个实时应变值,计算H个实时应力值;
根据所述H个实时应力值,计算第二应变幅值和第三应力均值;
根据所述第二应变幅值和所述第三应力均值,预测所述零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
上述电子设备提到的通信总线504可以是外部设备互连标准(PeripheralComponent Interconnect,PCT)总线或宽展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线504可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为了便于标识,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种数据类型。
通信接口502用于上述终端与其他设备之间的通信。
存储器503可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器503还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。上述的处理器501可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述分动器疲劳损伤预测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取计算标志位;
在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;
在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;
在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;
基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
2.根据权利要求1所述的分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,包括:
在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,根据所述N个第二实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的应力幅值和第一应力均值;
根据所述应力幅值和所述第一应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤。
3.根据权利要求1所述的分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,包括:
基于所述应变计算标志位,分别根据M个第一分动器输入扭矩值计算M个目标实时应变值;
分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值;
根据所述M个目标实时应力值,计算所述零部件在所述循环周期内的第一应变幅值和第二应力均值;
根据所述第一应变幅值和所述第二应力均值,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤。
4.根据权利要求3所述的分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述分别根据所述M个目标实时应变值计算M个目标实时应力值,包括:
根据获取的第一目标实时应变值确定第一目标实时应力值,其中,所述第一目标实时应变值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第一目标实时应力值为第一次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
根据获取的第二目标实时应变值和第三目标实时应变值计算第一应变增量值,其中,所述第二目标实时应变值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,所述第三目标实时应变值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所述零部件的目标实时应变值,K为正整数;
根据所述第一应变增量值,计算第一应力增量值;
根据第二目标实时应力值和所述第一应力增量值,计算第三目标实时应力值,其中,所述第二目标实时应力值为第K次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值,所述第三目标实时应力值为第K+1次对所述零部件施加载荷的情况下所计算得到的所述零部件的目标实时应力值;
其中,所述M个目标实时应力值包括所述第一目标实时应力值和所述第三目标实时应力值。
5.根据权利要求4所述的分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述方法还包括:
在满足预设条件的情况下,确定为第一次对所述零部件施加载荷,所述预设条件包括以下至少一项:变速器挡位变化、所述零部件对应的四驱挡位变化。
6.根据权利要求1所述的分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值,包括:
获取多组不同的参数对,其中,每组参数对均包括第一参数以及与所述第一参数对应的第二参数,所述第一参数包括发动机扭矩测试值、变速器速比测试值、液力变矩器速比测试值、分动器速比测试值、传动效率测试值、等效传动惯量测试值和传动加速度测试值,所述第二参数包括分动器输入扭矩测试值;
根据所述多组不同的参数对,建立仿真模型,所述仿真模型的输入包括发动机扭矩、变速器速比、液力变矩器速比、分动器速比、传动效率、等效传动惯量和传动加速度,所述仿真模型的输出包括分动器输入扭矩;
分别将多个发动机扭矩实际值、多个变速器速比实际值、多个液力变矩器速比实际值、多个分动器速比实际值、多个传动效率实际值、多个等效传动惯量实际值和多个传动加速度实际值输入所述仿真模型,对应确定多个分动器输入扭矩实际值;
分别根据所述多个分动器输入扭矩实际值,确定分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值。
7.根据权利要求1所述的分动器疲劳损伤预测方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述计算标志位为应变计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的H个第二分动器输入扭矩值;
分别根据所述H个第二分动器输入扭矩值,计算H个实时应变值;
分别根据所述H个实时应变值,计算H个实时应力值;
根据所述H个实时应力值,计算第二应变幅值和第三应力均值;
根据所述第二应变幅值和所述第三应力均值,预测所述零部件在循环周期内的应变疲劳损伤。
8.一种分动器疲劳损伤预测装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取计算标志位;
第二获取模块,用于在所述计算标志位为应力计算标志位的情况下,获取分动器中零部件在循环周期内的多个第一实时应力值;
第一预测模块,用于在所述多个第一实时应力值包括N个第二实时应力值的情况下,预测所述零部件在所述循环周期内的应力疲劳损伤,所述第一实时应力值小于设定值,N为正整数;
第一修改模块,用于在所述多个第一实时应力值包括M个第三实时应力值的情况下,将所述计算标志位由应力计算标志位修改为应变计算标志位,所述第三实时应力值大于所述设定值;
第二预测模块,用于基于所述应变计算标志位,预测所述零部件在所述循环周期内的应变疲劳损伤,M为正整数。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的分动器疲劳损伤预测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的分动器疲劳损伤预测方法的步骤。
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