教你快速计算路面伪损伤

2025-06-09 16:21:14· 来源：何以CAE

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：

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。

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（D 为伪损伤，L 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 n₀（如一百万次），使恒幅值 A_eq 载荷作用 n₀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(σᵢ^k・nᵢ) /n₀]^(1/k)

二、路面伪损伤计算

1. 与 Ncode 软件的关系

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

2. 路面伪损伤分析

在实际应用中，对不同的测试数据（如 CCW、P2、Pave等）进行伪损伤计算，得到了不同的损伤结果。

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。

作者：何以CAE

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