(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210945475.2 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 明阳智慧能源集团股份公司 地址 528437 广东省中山市 火炬开发区火 炬路22号 (72)发明人 赵春雨　黄文杰　邵振威　王诚辉　 倪敏　张瑞　邹荔兵　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 梁莹 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种重型机械设备结构件疲劳计算方法、 系 统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明公开了一种重型机械设备结构件疲 劳计算方法、 系统、 设备及介质， 方法包括： 根据 结构非线性程度， 选取包络时序载荷的多个特征 载荷； 对时序载荷进行分割， 为每个特征载荷对 应生成载荷比值文件； 对特征载荷进行有限元加 载计算， 对应得到用于分段插值曲线的应力结果 文件； 结合载荷比值文件和应力结果文件得到各 时序载荷下的应力时间序列； 对应力时间序列进 行雨流计数得到应力幅值、 均值的个数， 再结合 SN曲线得到 结构件的疲劳损伤。 本发明通过对时 序载荷进行分割处理， 从而对各载荷步进行有限 元分析， 得到考虑结构非线性下载荷与结构应力 响应关系， 可以更高精度地得到应力时序以及结 构件疲劳损伤， 防止造成过设计或设计偏激进等 情况发生。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115455751 A 2022.12.09 CN 115455751 A 1.一种重型机 械设备结构件疲劳计算方法， 其特 征在于， 包括： 根据结构非线性 程度， 选取包络时序载荷的多个特 征载荷； 对时序载荷进行分割， 为每 个特征载荷对应生成载荷比值文件； 对特征载荷进行有限元加载计算， 对应得到用于分段插值曲线的应力结果文件； 结合载荷比值文件和应力结果文件得到各时序载荷下的应力时间序列； 对应力时间序列进行雨流计数得到应力幅值、 均值的个数， 再结合SN曲线得到结构件 的疲劳损伤。 2.根据权利要求1所述的一种重型机械设备结构件疲劳计算方法， 其特征在于， 对时序 载荷进行分割， 为每 个特征载荷对应生成载荷比值文件， 包括： 将时序载荷按照 正负值分割为两个文件， 正值载荷文件中的负值载荷用0替代， 负值载 荷文件中的正 值载荷用0替代； 将正值载荷文件按照特征载荷的值进行插值分割， 每个对应的特征载荷对应生成一个 载荷比值文件； 将负值载荷文件按照特征载荷的值进行插值分割， 每个对应的特征载荷对应生成一个 载荷比值文件。 3.根据权利要求2所述的一种重型机械设备结构件疲劳计算方法， 其特征在于， 将正值 载荷文件按照特征载荷的值进 行插值分割， 每个对应的特征载荷对应生成一个载荷比值文 件； 设包络时序载荷的多个特 征载荷为(‑g,‑e,‑d,0,a,b,c)； 特征载荷a的载荷比值文件f1中， 位于0与a之间的载荷设置为载荷值Li与a的比值， 大 于a的载荷值置为1； 特征载荷b的载荷比值文件f2中， 位于0 ‑a之间的载荷值置为0， 位于a与b之间的载荷值 Li置为(Li‑a)/(b‑a)， 大于b的载荷值置为1； 特征载荷c的载荷比值文件f3中， 小于b 的载荷置为0， 位于b与c之间的载荷值Li置为 (Li‑b)/(c‑b)。 4.根据权利要求3所述的一种重型机械设备结构件疲劳计算方法， 其特征在于， 对特征 载荷进行有限元加载计算， 对应得到用于分段插值曲线的应力结果文件， 包括： 设特征载荷a对应的应力结果文件为r1、 特征载荷b对应的应力结果文件为r2、 特征载 荷c对应的应力结果文件为r3、 特征载荷 ‑d对应的应力结果文件为r 4、 特征载荷 ‑e对应的应 力结果文件为r5、 特 征载荷‑g对应的应力结果文件为r6； 用于分段插值曲线对应的应力结果文件为： 0至a段为r1， a至b段为r2 ‑r1， b至c段为r3 ‑ r2， 0至‑d段为r4， ‑d至‑e段为r5‑r4，‑e至‑g段为r6‑r5， 依次分别记为R 1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6 。 5.根据权利要求4所述的一种重型机械设备结构件疲劳计算方法， 其特征在于， 结合载 荷比值文件和应力结果文件得到各时序载荷下的应力时间序列， 包括： 将载荷比值文件f1、 f2、 ...、 f6通过Ncode疲劳分析模块转换成.s3t格式的文件， 并与 应力结果文件R1、 R2、 ...、 R6一起导入Nco de疲劳分析模块中进行疲劳计算， 从而得到各时 序载荷下的应力时间序列。 6.一种重型机械设备结构件疲劳计算系统， 其特征在于， 用于实现权利要求1 ‑5任一所 述的重型机械设备结构件疲劳计算方法， 其包括： 包括特征载荷选取模块、 分割模块、 有限 元加载计算模块、 Ncode疲劳 分析模块、 疲劳损伤计算模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455751 A 2所述特征载荷选取模块， 用于根据结构非线性程度选取包络时序载荷的多个特征载 荷； 所述分割模块， 用于对时序载荷进行分割， 为每 个特征载荷对应生成载荷比值文件； 所述有限元加载计算模块， 用于对特征载荷进行有限元加载计算， 对应得到用于分段 插值曲线的应力结果文件； 所述Ncode疲劳分析模块， 用于结合载荷比值文件和应力结果文件得到各时序载荷下 的应力时间序列； 所述疲劳损伤计算模块， 用于对应力时间序列进行雨流计数得到应力幅值、 均值的个 数， 再结合SN曲线得到结构件的疲劳损伤。 7.根据权利要求6所述的一种重型机械设备结构件疲劳计算系统， 其特征在于， 所述 Ncode疲劳 分析模块采用Ncode疲劳 分析软件。 8.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求 1至5中任一项 所述的重型机械 设备结 构件疲劳计算方法的步骤。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被 处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的重型机械设备结构件疲劳计算方法的步 骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455751 A 3