包括焊接模拟的车架复杂工况多轴疲劳计算方法

摘要

本发明公开了一种包括焊接模拟的车架复杂工况多轴疲劳计算方法，包括焊接和结构单元分组、有限元焊接模拟、复杂工况定义、多轴建立和多轴疲劳计算的步骤；其中，复杂工况定义包括定义疲劳载荷的大小、方向、加载位置和包括倾翻力矩疲劳、S形转向疲劳、连续制动疲劳、扭转疲劳、多自由度振动疲劳中任意一种疲劳循环工况；多轴建立包括根据所定义的疲劳载荷和疲劳循环工况建立至少两个疲劳寿命轴；多轴疲劳计算包括按所定义的复杂工况和所建立的疲劳寿命轴，采用疲劳寿命计算软件，建立与疲劳寿命轴数相对应的计算通道进行多通道多轴疲劳寿命计算。本发明的有益效果是，疲劳寿命计算准确，且该方法的公开，可避免重复研发，利于节省资源和促进社会进步。

主权项

一种包括焊接模拟的车架复杂工况多轴疲劳计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，焊接单元和结构单元分组：设定X、Y、Z和坐标原点的空间坐标系，并对焊接单元和结构单元进行分组；S2，有限元焊接模拟：以角焊缝方式对板材件焊接和曲面焊接进行有限元焊接模拟；其中，焊接单元采用四边形网格，网格边长为3～5mm；网格的翘曲度小于5％；焊缝层无三角形网格；与焊缝层邻接的焊接连接层的网格单元中三角形网格数量占比小于5％；S3，复杂工况定义：包括定义疲劳载荷和疲劳循环工况；所述疲劳载荷包括载荷的大小、方向和加载位置；所述疲劳循环工况包括倾翻力矩疲劳工况、S形转向倾翻疲劳工况、连续制动倾翻疲劳工况、扭转疲劳工况、多自由度振动疲劳工况中的任意一种；S4，多轴建立：根据所定义的疲劳载荷和疲劳循环工况建立至少两个疲劳寿命轴；S5，多轴疲劳计算：按所定义的复杂工况和所建立的疲劳寿命轴，采用疲劳寿命计算软件，建立与疲劳寿命轴数相对应的计算通道进行多通道多轴疲劳寿命计算；包括将焊接单元和结构单元进行重新分组、选择疲劳运算法则、定义材料表面参数、定义平面残余应力和高低周期疲劳寿命，依计算法则进行焊缝和焊点单元疲劳寿命及结构强度疲劳寿命计算；其中，焊缝和焊点单元疲劳计算法则选择BS weld life(CP)运算法则；结构强度疲劳计算法则选择“依附于结构材料”算法。