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教你快速计算路面伪损伤

2025-06-09 16:20

一、伪损伤的定义

1. Range Pair 计数

对时域信号(如左前轮六分力垂向分量等)进行计数,分离出较小幅值循环,得到以二维数组(F,n)表示的结构载荷历程,其中 F为载荷幅值,n 为该幅值出现的循环次数。

伪损伤分析基于 S-N 公式:

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其中,F表示力的幅值,N为循环次数,m是指数,C为截距。该公式描述了材料在不同载荷幅值和循环次数下的疲劳特性。

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2. Miner 线性损伤累积假设

单一恒幅值载荷 F对应的结构可承受循环次数为 N,若随机载荷中该幅值出现 n 次,则其造成的损伤 Dᵢ = n/N,总损伤 D 为各幅值损伤的线性累积,即 D = Σnᵢ/Nᵢ。

3. 伪损伤的价值:

伪损伤数值本身不对应疲劳寿命(取倒数无意义),但不同数据间的相对关系能客观反映驾驶习惯等因素的影响。例如,不同驾驶员在同一路面行驶的伪损伤数值分布,可体现谁开车更 “费” 或更 “省”。

4. 几个衍生量

伪损伤密度 d:d = D/L为伪损伤,为对应行驶里程),便于与车辆耐久性设计里程指标关联。

等效幅值 A_eq:指定周次 n(如一百万次),使恒幅值 A_eq 载荷作用 n次的伪损伤与指定过程累积伪损伤 D 相等,计算公式为

A_eq = [Σ(σ^kn) /n]^(1/k)

二、路面伪损伤计算

1.  Ncode 软件的关系

 Ncode 软件中,计算伪损伤使用PDI模块。模块的属性设置中,SNSlopeSNIntercept 是关键参数。例如,当 SNSlope 设置为 - 5时,对应的指数m5SNIntercept 设置为10000,即截距C10000

2. 路面伪损伤分析

    在实际应用中,对不同的测试数据(如 CCWP2Pave等)进行伪损伤计算,得到了不同的损伤结果。

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    Ncode中对损伤数据进行分析和展示。如绘制损伤直方图、频率谱等,有助于更直观地了解结构在不同载荷条件下的损伤分布和特性,为工程设计和优化提供依据。

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作者:何以CAE

来源:何以CAE

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