(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 202211171042.2 (22)申请日 2022.09.23 (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 冉春江　黄永旺　毛显红　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 李勇 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种铸铝件疲劳寿命的预测方法、 系统及电 子设备 (57)摘要 本发明公开了一种铸铝件疲劳寿命的预测 方法、 系统及电子设备， 其包括如下步骤： 步骤 一， 获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条 件下的疲 劳寿命； 步骤二， 构建疲劳寿命、 应力和 缺陷尺寸之间的拟合公式； 步骤三， 基于步骤一 获取的数据采用最小二乘法求解得到拟合公式 中常数的值； 步骤四， 获取待测铸铝件的缺陷尺 寸， 代入拟合公 式得到应力和疲 劳寿命之间的关 系式， 得到待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿 命。 其采用疲劳测试和缺陷检测的结果， 拟合得 到铸铝件的疲劳寿命雨缺陷尺寸之间的变化关 系， 从而预测得到不同缺陷尺 寸的待测铸铝件在 不同应力下的疲劳寿 命。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115455602 A 2022.12.09 CN 115455602 A 1.一种铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一， 获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命； 步骤二， 构建疲劳寿命、 应力和缺陷尺寸之间的拟合公式： m1lgL+m2lgS+m3lgLlgS+lgN＝C， 式中， L为缺陷尺寸， S为应力， N为在应力为S的条件下、 缺陷尺寸 为L时的疲劳寿命， m1、 m2、 m3和C为常数； 步骤三， 基于步骤一获取的数据采用最小二乘法求 解得到拟合公式 中常数的值； 步骤四， 获取待测铸铝件的缺陷尺寸， 代入拟合公式得到应力和疲劳寿命之间的关系 式， 得到待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。 2.根据权利要求1所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于， 所述步骤三具体包 括如下步骤： 步骤3.1， 计算每个试样的对数缺陷尺寸、 对数应力和对数疲劳寿命： Xk＝lgLi,j、 Yk＝ lgSi、 Zk＝lgNi,j， k＝1,2, …,q， 其中 为试样总个数， 在三维空间中得到q个离散数 据点(Xk,Yk,Zk)； Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸， Si为第i级应力水平， Ni,j 为第i级应力水平下的第j个试样的断裂循环次数， i＝1,2, …,n， j＝1,2, …,qi， n为应力水 平个数， qi为第i级应力水平下的试样总个数； 步骤3.2， 计算拟合方程的各项系数： 所述拟合方程 为 步骤3.3， 将步骤3.1中的q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)代入步骤3.2中， 求解得到常数m1、 m2、 m3和C的值。 3.根据权利要求2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于， 所述步骤四具体 为： 将获取 的待测铸铝件的缺陷尺寸代入拟合公式， 计算得到应力和疲劳寿命之间的关系 式即SN 曲线： lgS＝a+blgN， 其中 预测 缺陷尺寸 为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。 4.根据权利 要求2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于， 所述步骤3.1中Li,j 的确定具体为： 对第i级应力水平下的第 j个试样进 行断口扫描， 确定裂纹源， 测量引起裂纹 萌生的缺陷的尺寸， 记录第i级应力水平下的第j个试样引起裂纹萌生的缺陷的尺寸， 记作 第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸 Li,j。 5.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于： 所述步骤一采权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455602 A 2用轴向拉伸的方式确定试样在不同应力条件下的疲劳寿命， 保证试样在标距 段内的应力状 态接近一致， 使得疲劳裂纹在标距段内尺寸 最大的缺陷处萌生。 6.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于： 所述试样的缺 陷尺寸采用缺陷在断口所在平面的投影面积的平方根 来表征， 或者采用F eret直径来表征。 7.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于： 所述步骤四中 待测铸铝 件的缺陷尺寸为待测铸铝 件关重部位的缺陷尺寸， 根据待测铸铝 件的模流分析结 果来确定， 或根据待测铸铝件的产品技 术规范和铸造经验来确定 。 8.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法， 其特征在于： 当待测铸铝件 的缺陷尺寸L0＜Lmin时， 取L0＝Lmin代入拟合公式进行计算， 其中Lmin为步骤一中得到的各个 试样的缺陷尺寸中的最小值， 即 Li,j为第i级应力水平下的第j个试 样的缺陷尺寸， i＝1,2, …,n， j＝1,2, …,qi， n为应力水平个数， qi为第i级应力水平下的试 样总个数； 当待测铸铝件的缺陷尺寸 L0≥Lmin时， 直接将L0代入拟合公式进行计算。 9.一种铸铝件疲劳寿命的预测系统， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命； 拟合公式参数计算模块， 用于基于获取模块获取的数据求解得到拟合公式中常数的 值； 疲劳寿命预测模块， 用于基于拟合公式预测得到缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应 力下的疲劳寿命。 10.根据权利要求9所述的铸铝件疲劳寿命的预测系统， 其特征在于： 所述疲劳寿命预 测模块通过lg  S＝a+b lg N预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命， 其 中 式中， S为应力， N为在应力为S的条件下、 缺陷尺寸为L0时的疲劳寿命， m1、 m2、 m3和C为常 数， L0为待测铸铝件的缺陷尺寸。 11.一种电子设备， 其特征在于： 所述存储器永远存储计算机程序， 所述处理器用于加 载执行所述计算机程序， 以使 所述电子 设备执行如权利要求 1～8任一项 所述的铸铝 件疲劳 寿命的预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455602 A 3