[发明专利]一种转向节疲劳寿命分析方法

摘要

本发明公开了一种转向节疲劳寿命分析方法，包括以下步骤：1）获取转向节的疲劳载荷；2）对所用材料进行单轴拉伸材料试验；3）若疲劳载荷为静载工况，采用弹塑性有限元分析方法求解；或者，若为实际路面载荷谱，通过弹性有限元法与线性叠加法求解，对超过屈服强度的点进行弹塑性有限元分析，获得修正后的应力应变结果；4）对获得的应力时域响应进行二轴性分析，确定转向节的载荷状态；5）对转向节进行损伤累积和寿命计算。本发明解决了在实际路面载荷谱输入下有限元求解耗时长的问题，同时又考虑了材料进入塑性阶段的应力应变，使得结果更为精确，通过组合静载工况或单通道静载工况来进行疲劳分析，在设计阶段提供了更多的参考。

主权项

1.一种转向节疲劳寿命分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取转向节的疲劳载荷；2)在进行疲劳分析前，对转向节所对应的材料进行单轴拉伸材料试验，获取其静态拉伸力学性能；3)若疲劳载荷为单通道静载荷或组合静载工况时，采用弹塑性有限元分析方法对其进行仿真分析，获取其应力应变响应；或者，若疲劳载荷为实际路面载荷谱时，通过弹性有限元法，分别分析转向节各个受力通道在单位载荷下的应力或应变响应，再根据各个受力通道对应的实际路面载荷谱进行线性叠加求解，获取其应力应变响应；4)对获得的应力应变时域响应进行二轴性分析，确定转向节处于多轴载荷或单轴载荷状；5)若转向节承受单轴载荷时，根据有限元分析结果，将其最大应力点作为疲劳热点，获取疲劳热点的应力和应变结果，通过材料的应变寿命曲线计算得到疲劳寿命结果；或者，若转向节承受的单通道静载荷为多轴载荷时，根据有限元分析结果，将其最大应力点作为疲劳热点，获取疲劳热点的临界面上的最大正应变幅Δεn,max和最大正应力σn,max，利用修正的SWT模型计算得到疲劳寿命结果；或者，若转向节承受的实际路面载荷谱为多轴载荷时，采用基于临界面法的多轴疲劳损伤参量，对应力应变响应谱进行雨流计数，利用材料的应变寿命曲线进行损伤累积，进而获得转向节有限元网格上各个节点的疲劳损伤和寿命结果，其中所有节点中寿命最小的值即为转向节零件的疲劳寿命结果。