[发明专利]载荷谱处理方法及装置

说明书

本发明实施例提供的载荷谱处理方法及装置，涉及挖掘机领域，所述方法包括剔除与载荷谱中任意数据点数值相同的相邻数据点，获取载荷谱的峰值和谷值；对保留了峰值和谷值的载荷谱进行基于雨流计数法的计数统计，得到第一载荷谱；根据第一载荷谱得到第二载荷谱；获取第二载荷谱的峰值和谷值；对保留了峰值和谷值的第二载荷谱进行基于雨流计数法的计数统计，以获得载荷谱的应力幅值和平均应力值；并根据应力幅值和平均应力值修正挖掘机的疲劳寿命值。通过两次雨流计数法统计载荷谱中完整的应力循环个数，获得载荷谱的应力幅值和平均应力值，然后根据应力幅值和平均应力值修正挖掘机的疲劳寿命值，使得疲劳寿命值的评估值更加准确。

技术领域

本发明涉及挖掘机载荷谱领域，具体而言，涉及一种载荷谱处理方法及装置。

背景技术

挖掘机是主要的土/石方工程机械，在建筑、矿山、抢险救灾等领域发挥重要作用，为我国经济发展和基础设施建设做出重要贡献，但疲劳失效是挖掘机工作装置的主要失效形式，占总失效方式的70-80％，尤其是大型或超大型挖掘机，疲劳失效问题更加严重，也给挖掘机的开发和设计带来了很大的困扰。研究疲劳问题能增加挖掘机工作装置的服役寿命、减小重量、提升能源利用率、降低油耗，是目前很重要的课题研究方向。

在研究疲劳问题的过程中，载荷谱的测定和处理是重要的环节，因为疲劳失效是发生在循环载荷的作用下的一种失效形式。同时根据挖掘机的疲劳累积损失原理，疲劳失效是每一个循环载荷单独作用后累积的结果，因此需要将载荷谱的循环次数进行计数。另外由于不同的应力比或者应力均值对疲劳寿命均有显著的影响，因此在计数每个应力循环幅值的同时还需要记录平均应力值，以修正疲劳寿命值，达到准确的寿命预测或评估值。

载荷谱的测定和处理方法在航天航空工业、汽车工业领域的研究比较成熟，但工程机械行业才刚刚起步，且由于结构件厚度较大的原因，与航天航空工业、汽车工业又有所差别。目前载荷谱的处理和计数方法主要依赖于商业软件，内部算法不透明。手动处理和计数难度大，过程复杂且不易实现。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种载荷谱处理方法及装置。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实施例提供一种载荷谱处理方法，所述方法包括：

剔除与载荷谱中任意数据点数值相同的相邻数据点，获取所述载荷谱的峰值和谷值；所述载荷谱为挖掘机工作装置的载荷谱；所述载荷谱中的数据表征载荷、扭矩、速度之间的对应关系；

对保留了所述峰值和谷值的载荷谱进行基于雨流计数法的计数统计，统计所述载荷谱中完整的应力循环个数，得到第一载荷谱；所述第一载荷谱为呈发散-收敛状波形的载荷谱；

根据所述第一载荷谱的最大值及最小值得到第二载荷谱；所述第二载荷谱为呈收敛-发散波状的载荷谱；

剔除与所述第二载荷谱中数据点数值相同的相邻数据点，获取所述第二载荷谱的所述峰值和所述谷值；

对保留了所述峰值和所述谷值的所述第二载荷谱进行基于雨流计数法的计数统计，统计所述第二载荷谱中完整的应力循环个数，以获得所述载荷谱的应力幅值和平均应力值；并根据所述应力幅值和所述平均应力值修正挖掘机的疲劳寿命值。

在可选的实施方式中，根据所述第一载荷谱的最大值及最小值得到第二载荷谱的步骤，包括：

获取所述第一载荷谱的最大值及最小值，从所述最大值处将所述第一载荷谱分开，并将所述最大值处与所述最小值处连接，得到第二载荷谱。

在可选的实施方式中，获取所述载荷谱的峰值和谷值的步骤，包括：

计算所述载荷谱的数据点应力值分别与两个所述相邻数据点应力值的第一差值和第二差值；

判断所述第一差值与所述第二差值的乘积是否大于零；