(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 202210792555.9 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 广州港集团有限公司 地址 510100 广东省广州市越秀区沿江东 路406号港口中心 申请人 广州港股份有限公司 　 广州港股份有限公司南沙集装箱码 头分公司 　 同济大学　 北京泛泰克斯仪 器有限公司 (72)发明人 肖炳林　张氢　齐永志　秦仙蓉　 庞颖威　周雄　容梓豪　赵伟龙　 任重　吴嘉贤　 (74)专利代理 机构 广州弘邦专利商标事务所有 限公司 4 4236 专利代理师 程长文(51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种用于岸桥金属结构的多轴疲劳寿命计 算方法 (57)摘要 本发明涉及岸桥金属寿命计算技术领域， 且 公开了一种用于岸桥金属结构的多轴疲劳寿命 计算方法， 包括以下步骤： S1： 根据岸桥结构， 建 立岸桥三维模 型， 并将通过有限元软件对其进行 强度分析， 获得危险截面上危险点的应力 ‑时间 历程； S2： 采集传感器对岸桥金属结构的监测数 据， 并整理分析获取应力 ‑时间历程； S3： 根据实 测数据结合仿真应力 ‑时间历程对有限元模型进 行修正； S4： 求解不同工况下岸桥危险截面所在 位置； S5： 根据有限元分析结果， 结合危险截面所 处位置， 搜索最大剪切应变幅截面。 该用于岸桥 金属结构的多轴疲劳寿命计算方法， 能够解决目 前在非比例加载下， 采用转化后的等效应力计算 疲劳寿命误差较大的问题。 权利要求书3页 说明书8页 CN 115034118 A 2022.09.09 CN 115034118 A 1.一种用于岸桥金属结构的多轴疲劳寿命计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 根据岸桥结构， 建立岸桥三维模型， 并将通过有限元软件对其进行强度分析， 获得 危险截面上危险点的应力 ‑时间历程； S2： 采集传感器对岸桥金属结构的监测数据， 并整理分析获取应力 ‑时间历程； S3： 根据实测数据结合仿真应力 ‑时间历程对有限元模型进行修 正； S4： 求解不同工况 下岸桥危险截面所在位置； S5： 根据有限元分析结果， 结合危险截面所处位置， 搜索最大剪切应变幅截面， 并将该 截面作为临界面； 确定临界面的具体方法如下： 与轴线成θ角平面上的正应 变和剪切应 变可以表示 为： 式中： εy＝‑υ εx            (2) 将(2)代入(1)可 得： 多轴加载 下应变状态采用下式表达 对于正弦波加载情况， 在与试件轴线方向成θ角平面上的剪切应变幅和法向应变幅可 以表示为如下形式： 式中： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115034118 A 2由(3)(4)知Δγ/2和Δεn/2的相位差为( ζ+η )， 其范围为( ‑π/2, π/2)， 且当sin(ωt+η ) ＝1时， Δγ( θ )/2可以取 得最大值， 其 值为： 将上式对 θ 求 导来获得最大剪切应 变幅所在的位置， 即： 最大剪切应 变幅所在的相位角 θc为： 最大剪切应 变幅表示 为： 将已知的υeq， 和λ代入上式， 可求得θc， 由计算结果可知， 在( ‑π/2, π/2)范围内使Δ γmax( θ )/2取极值的θc有4个， 其中两个极值( θ1, θ2)使Δγmax( θ )/2取到相同的最大值， 此 时： 将θ1， θ2代入上式得到各自的法向应变幅值 临界面定义为具有较 大法向应 变幅所在的剪切平面， 因此临界面上法向应 变幅取二 者的较大值： S6： 根据载荷谱及临界面位置， 计算该面上的法向正应变、 剪应变、 正应力、 剪应力， 并 记录法向正应 变、 剪应变、 正应力、 剪应力随时间变化的历程； S7： 对法向正应变、 剪应变、 正应力、 剪应力的进行循环计数， 获取包含均值和幅值的应 力谱， 通过均方跟法消除平均应力影响， 将变幅转 化为等幅； S8： 将第S7步骤中获取的等幅应力幅值及应变幅值代入新的多轴疲劳寿命模型中， 进 行寿命预测， 新的多轴疲劳寿命预测模型如下 所示： 2.根据权利要求1所述的一种用于岸桥金属结构的多轴疲劳寿命计算方法， 其特征在权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115034118 A 3