[发明专利]挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，所述方法应用于设计阶段的挖掘机工作装置，包括：

将已测挖掘机工作装置的测试部位的对应工作姿态的模拟应力值与实际应力值进行比较，得到所述测试部位的模拟应力值的第一误差率；所述已测挖掘机工作装置与设计挖掘机工作装置为类型相似的工作装置；其中，类型相似的工作装置为设计挖掘机工作装置在作业对象和作业工况上与已测挖掘机工作装置相同，其结构参数也与已测挖掘机工作装置相同；对应工作姿态为已测挖掘机工作装置的测试部位在预设工况下作业的姿态；

获取所述已测挖掘机工作装置的所述测试部位的模拟载荷谱，并提取所述模拟载荷谱中对应工作姿态的应力值与所述实际应力值进行比较，得到所述测试部位的模拟载荷谱的第二误差率；

获取所述设计挖掘机工作装置中与所述测试部位对应的待测部位的初始模拟载荷谱、以及与对应工作姿态相同姿态的初始模拟应力值；

根据所述第一误差率修正所述初始模拟应力值得到最终模拟应力值，以及根据所述第二误差率修正所述初始模拟载荷谱得到修正模拟载荷谱；并根据所述最终模拟应力值修正所述修正模拟载荷谱得到最终模拟载荷谱；

利用所述最终模拟载荷谱对所述设计挖掘机工作装置的待测部位进行疲劳预测。

2.根据权利要求1所述的挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，在利用所述最终模拟载荷谱进行疲劳预测之前还包括：

获取所述待测部位的焊缝位置的应力集中系数；

根据所述应力集中系数，修正所述最终模拟载荷谱中所述焊缝位置的待测部位的模拟载荷谱数据。

3.根据权利要求1所述的挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，获取所述已测挖掘机工作装置的测试部位的模拟载荷谱包括：

根据所述已测挖掘机工作装置的结构参数，建立所述已测挖掘机工作装置的第一刚柔耦合模型；

将获取到的油缸测试参数载入到所述第一刚柔耦合模型中，得到所述已测挖掘机工作装置的测试部位的模拟载荷谱；所述油缸测试参数为根据预设工况测试所述已测挖掘机工作装置的所述测试部位得到的数据。

4.根据权利要求1所述的挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，还包括：

通过对所选取的对应工作姿态下所述已测挖掘机工作装置的测试部位进行静力分析来得到所述测试部位的对应工作姿态的模拟应力值。

5.根据权利要求2所述的挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，获取所述待测部位的焊缝位置的应力集中系数，包括：

根据所述设计挖掘机工作装置的待测部位的焊缝位置的结构参数，建立所述待测部位的焊缝位置的焊缝结构模型；

将根据所述焊缝结构模型得到的所述焊缝位置的实际应力和名义应力的比值作为所述焊缝位置的应力集中系数。

6.根据权利要求1所述的挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，获取所述设计挖掘机工作装置中与所述测试部位对应的待测部位的初始模拟载荷谱、以及与对应工作姿态相同姿态的初始模拟应力值，包括：

根据所述设计挖掘机工作装置的结构参数，建立所述设计挖掘机工作装置的第二刚柔耦合模型；

将获取到的油缸测试参数载入到所述第二刚柔耦合模型中，得到所述设计挖掘机工作装置中待测部位的初始模拟载荷谱；所述油缸测试参数为根据预设工况测试所述已测挖掘机工作装置的所述测试部位得到的数据；

对与所述已测挖掘机工作装置的测试部位的对应工作姿态相同姿态下的所述设计挖掘机工作装置的待测部位，进行静力分析得到所述初始模拟应力值。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的挖掘机工作装置的疲劳预测分析方法，其特征在于，利用所述最终模拟载荷谱对所述设计挖掘机工作装置的待测部位进行疲劳预测包括：

对所述最终模拟载荷谱进行雨流计数，得到所述待测部位的应力-循环曲线；

根据所述已测挖掘机工作装置的结构参数，获取与所述设计挖掘机工作装置的待测部位相同部位的S-N曲线；

根据所述S-N曲线以及所述应力-循环曲线，并基于疲劳算法得到所述设计挖掘机工作装置的待测部位的疲劳寿命预测数据。