(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 202210754915.6 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 何祖毅　黄永旺　曾庆强　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 康海燕 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种非线性 修正的焊缝疲劳参数获取方法 (57)摘要 本发明涉及一种非线性修正的焊缝疲劳参 数获取方法， 该方法包括的步骤为： S01， 通过设 计两种弯曲比r=0和r=1的边界应力状态试样进 行疲劳测试， 分别获取两种应力状态下的载荷 ‑ 寿命数据； S02， 通过 强度测试分别获取两种应力 状态对应的载荷 ‑位移曲线， 其中， 载荷 ‑位移曲 线是非线性的； S03， 根据强度测试的载荷 ‑位移 曲线计算应力状态线性段的刚度， 得出基于该刚 度的线性载荷 ‑位移曲线。 本发明结合强度拉伸 试验， 利用做功相等的原理把疲 劳试验过程的非 线性载荷修正为线性载荷， 从而提高拟合的焊缝 疲劳参数的精度， 同时最终输出的仍然是S ‑N曲 线， 能够方便地应用在主流商业疲劳分析软件 中， 进行工程 化应用。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115186534 A 2022.10.14 CN 115186534 A 1.一种非线性 修正的焊缝疲劳参数获取 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S01， 通过设计两种弯曲比r＝0和r＝1的边界应力状态试样进行疲劳测试， 分别获取两 种应力状态下的载荷 ‑寿命数据； S02， 通过强度测试分别获取两种应力状态对应的载荷 ‑位移曲线， 其中， 载荷 ‑位移曲 线是非线性的； S03， 根据强度测试的载荷 ‑位移曲线计算应力状态线性段的刚度， 得出基于该刚度的 线性载荷 ‑位移曲线； S04， 根据做功相等原理， 基于线性载荷 ‑位移曲线和非线性载荷 ‑位移曲线， 得到修正 后的载荷 ‑寿命数据； S05， 结合有限元模型提取焊缝单元的结构应力， 对修正后的载荷 ‑寿命数据拟合获得 两种边界状态下焊缝的S ‑N曲线。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在所述S01中， 设计两种弯曲比的试样的步骤为： S011， 建立试样的有限元分析模型； S012， 加载 单位载荷； S013， 计算出损伤最大的单 元； S014， 提取单元的节点力和力矩， 分别计算出膜应力和弯曲应力， 进而计算出单元的弯 曲比r。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在所述S04中， 令线性载荷下做的功和 非线性载荷下的功相等， 得到修正后的载荷 ‑寿 命数据按如下步骤进行： S041， 根据强度测试的载荷 ‑位移曲线的线性段， 选取线性段的三组不同的点计算刚 度， 取平均值， 并基于线性段的刚度KL计算得到线性载荷FL； S042， 基于Voce硬化 准则对强度测试的整条非线性载荷 ‑位移曲线 进行拟合； S043， 基于线性载荷 ‑位移公式计算做 功WL； S044， 基于非线性载荷 ‑位移公式计算做 功WNL； S045， 令线性做 功与非线性做 功相等， 得到不同非线性加载 载荷FNL对应的线性载荷FL。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 在所述S041中， 线性段的刚度KL按照下述公式进行计算： 其中， ΔFi(i＝1， 2， 3)为线性段两点的载荷差值， ΔXi(i＝1， 2， 3)为两点对应的位移差 值； 线性载荷FL的计算公式： FL＝KLXL 其中， XL为线性载荷对应的位移。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 在所述S042中， 采用下述公式进行拟合：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115186534 A 2其中， FNL为强度测试的载荷， XNL为强度测试的载荷对应的位移， a、 b、 c、 d为系数。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 在所述S043中， 做 功WL的计算公式为： 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 在所述S04 4中， 做功WNL的计算公式为： WNL＝ ∫FNLdx 8.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于， 在所述S045中， 按照下述公式得到不同非线性加载 载荷FNL对应的线性载荷FL： 其中， XNL为非线性载荷 ‑位移曲线下的位移， 据此 可得到修正后的FL‑N数据。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特 征在于， 在所述S0 5中， 修正后的FL乘以结构应力得到S ‑N曲线。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115186534 A 3