Digital twin-driven fatigue life prediction framework of mechanical structures using a power density theory: Application to off-road vehicle front axle housing

振动疲劳 结构工程 压力(语言学) 功率(物理) 疲劳极限 疲劳试验 工程类 计算机科学 语言学 量子力学 物理 哲学
作者
Changkai Wen,Zhiyong Liu,Guangwei Wu,Chunjiang Zhao,Liping Chen,Yanxin Yin,Zhijun Meng
出处
期刊:Measurement [Elsevier BV]
卷期号:220: 113352-113352 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.measurement.2023.113352
摘要

Accurate fatigue life prediction is beneficial for fatigue maintenance of complex mechanical structures of off-road vehicles. For fatigue life prediction of mechanical structures subjected to non-stationary random loads during operation, this paper proposes a digital twin-driven fatigue life prediction method for mechanical structures. The core consists of improved fatigue theory, stress online measurement, and fatigue damage verification. In this study, a digital twin (DT) prediction framework containing multiple correction factors is established, in which the actual stress values in the physical world and the stress predictions of the estimated twin model can be obtained in real time. The remaining strength degradation of the structure and material can be compared to correct the prediction accuracy of fatigue analysis. In addition, based on the power density theory, combined with the short-time Fourier transform, a fatigue life analysis method that can comprehensively calculate the effect of load amplitude and frequency on fatigue is proposed. A test case has been demonstrated using a front axle housing of the off-road vehicle. The difference between the results predicted by the method in this paper and the actual fatigue results in failure time is only 2.65 h, with a relative error of only 3.95 %. In terms of failure location, the relative error is only 3.15 %.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhz发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
g123发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
Akim应助魔幻书包采纳,获得10
3秒前
4秒前
大力奇迹完成签到,获得积分10
5秒前
万丈光芒完成签到 ,获得积分10
5秒前
southeast完成签到 ,获得积分10
6秒前
刺猬发布了新的文献求助10
7秒前
Rookie发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Lucas应助负责的问枫采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
ZOE应助钟梓袄采纳,获得30
8秒前
科研通AI6.3应助钟梓袄采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助钟梓袄采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.3应助钟梓袄采纳,获得10
8秒前
Mstuzki发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
小陈发布了新的文献求助10
10秒前
坚定曼云完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
ZHEN发布了新的文献求助10
12秒前
nnnn发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
Rookie完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.4应助aaaa采纳,获得10
17秒前
Elysa发布了新的文献求助10
18秒前
senli2018发布了新的文献求助10
19秒前
翟煜完成签到,获得积分20
19秒前
在水一方应助合法合规采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6406972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226135
关于积分的说明 17445709
捐赠科研通 5459653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884986
邀请新用户注册赠送积分活动 1861367
关于科研通互助平台的介绍 1701792