1.一种空气弹簧疲劳寿命预测平台,其特征在于:由ISIGHT集成空气弹簧参数化模型、空气弹簧有限元模型、帘线橡胶复合材料伤损模块及雨流计数模块而成,所述空气弹簧参数化模型是基于UG软件创建,并能够通过给参数赋值后构建空气弹簧三维模型;
所述空气弹簧有限元模型是由ABAQUS软件建立,并能够通过数值计算获得橡胶气囊应力和应变云图;
所述帘线橡胶复合材料伤损模块用于描述帘线橡胶材料的许用强度随工作次数的本构关系;
所述雨流计数模块用于空气弹簧疲劳寿命的在线预估;
所述帘线橡胶复合材料伤损模块是基于帘线橡胶复合材料的轴向拉伸、周向拉伸和屈曲复合工况循环实验数据建立起额定载荷作用下的损伤数学模型,表征帘线橡胶复合材料许用强度随循环次数的本构关系,并用C语言编制而成;
空气弹簧疲劳寿命预测方法包括以下步骤:
(1)基于空气弹簧的盖板、橡胶气囊及活塞零件参数化模型,应用UG软件将零件结构参数赋值,依次建立起橡胶气囊、盖板及活塞的三维模型,通过虚拟装配得到空气弹簧模型,并导出;
(2)ABAQUS软件导入空气弹簧模型,将活塞、盖板、橡胶气囊和腔内气体控制体一一定义,分别进行网格划分,活塞和盖板视为刚体,帘线橡胶复合材料通过橡胶和rebar来模拟,cavity模拟气体控制体,建立非线性有限元模型,加载进行数值计算,获得橡胶气囊的应力及应变分布;
(3)帘线橡胶复合材料伤损模块根据空气弹簧所经历的工作循环次数,确定当前橡胶气囊的许用强度;
(4)雨流计数模块应用雨流计数对橡胶气囊应力进行循环次数计算;
(5)决策,如果橡胶气囊所受最大应力不小于许用应力,则橡胶气囊发生失效,终止计算,空气弹簧疲劳寿命为上一次所记录的工作次数;最大应力小于许用应力,则返回步骤(1),给循环次数加1,根据空气弹簧新的结构参数重新建立三维模型,进行下一个循环计算,以此不断循环,直到疲劳失效为止。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧疲劳寿命预测平台,其特征在于:所述空气弹簧有限元模型通过施加初始气压及载荷谱获得当前循环工况下的橡胶气囊应变和应力。
3.根据权利要求1所述的空气弹簧疲劳寿命预测平台,其特征在于:所述帘线橡胶复合材料伤损模块利用卷积神经网络稀疏化帘线橡胶复合材料实验数据,并对压缩后的实验数据应用雨流计数法,编制空气弹簧的载荷谱。
4.根据权利要求3所述的空气弹簧疲劳寿命预测平台,其特征在于:所述帘线橡胶复合材料伤损模块通过卷积神经网络运算将橡胶复合材料轴向、周向拉伸和屈曲三向循环实验数据稀疏化。