[发明专利]含外物损伤车轴疲劳极限确定方法、装置和实现装置

权利要求书

1.一种含外物损伤车轴疲劳极限确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取含外物损伤的标准试样；所述标准试样从待分析车轴取样获得；所述标准试样的外物损伤通过空气炮实验装置，采用设定硬度和设定形状的外物撞击所述标准试样获得；

采用逐级加载法获得所述标准试样的疲劳极限；

根据所述标准试样的疲劳极限，确定所述待分析车轴的疲劳极限；

根据所述待分析车轴的疲劳极限，通过表面强化手段对外物损伤部位进行强化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用逐级加载法获得所述标准试样的疲劳极限的步骤，包括：

采集所述标准试样在实验过程中的疲劳数据；

将所述疲劳数据绘制于双对数坐标系中，获得所述标准试样的中值疲劳S-N曲线和疲劳极限。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述疲劳数据，通过近似欧文单侧公差极限法绘制指定置信度和指定可靠度的疲劳P-S-N曲线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述标准试样的疲劳极限，确定所述待分析车轴的疲劳极限的步骤，包括：

通过下述公式计算指定置信度和指定可靠度下所述待分析车轴的疲劳极限σ_а,fs,FOD：

σ_a,fs,FOD＝σ_a,lf,FODαβε；

其中，α为载荷系数；β为表面质量系数；ε为尺寸系数；σ_а,lf,FOD为所述标准试样疲劳极限。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述标准试样的外物损伤部位进行缺陷形貌表征，得到表征数据；

对所述表征数据进行有限元仿真分析，得到仿真分析结果；

从所述仿真分析结果确定所述外物损伤部位的应力集中区域，以通过表面强化手段对所述应力集中区域引入设定大小的残余压缩应力。

6.一种含外物损伤车轴疲劳极限确定装置，其特征在于，包括：

标准试样获取模块，用于获取含外物损伤的标准试样；所述标准试样从待分析车轴取样获得；所述标准试样的外物损伤通过空气炮实验装置，采用设定硬度和设定形状的外物撞击所述标准试样获得；

试样疲劳极限确定模块，用于采用逐级加载法获得所述标准试样的疲劳极限；

车轴疲劳极限确定模块，用于根据所述标准试样的疲劳极限，确定所述待分析车轴的疲劳极限；

强化模块，用于根据所述待分析车轴的疲劳极限，通过表面强化手段对外物损伤部位进行强化。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述试样疲劳极限确定模块，还用于：

采集所述标准试样在实验过程中的疲劳数据；

将所述疲劳数据绘制于双对数坐标系中，获得所述标准试样的中值疲劳S-N曲线和疲劳极限。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述试样疲劳极限确定模块，还用于：

根据所述疲劳数据，通过近似欧文单侧公差极限法绘制指定置信度和指定可靠度的疲劳P-S-N曲线。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述车轴疲劳极限确定模块，还用于：

通过下述公式计算指定置信度和指定可靠度下所述待分析车轴的疲劳极限σ_а,fs,FOD：

σ_a,fs,FOD＝σ_a,lf,FODαβε；

其中，α为载荷系数；β为表面质量系数；ε为尺寸系数；σ_а,lf,FOD为所述标准试样疲劳极限。

10.一种含外物损伤车轴疲劳极限确定实现装置，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行，以实现权利要求1至5任一项所述的方法。