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
刚刚
2秒前
友友发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Ava应助lyx采纳,获得10
3秒前
闫小天天完成签到,获得积分10
4秒前
精明的宛完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
lilili发布了新的文献求助30
5秒前
1733发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界应助liming采纳,获得10
7秒前
8秒前
阔达宛凝完成签到,获得积分10
8秒前
酷波er应助ZDCin13采纳,获得10
9秒前
852应助蓝天采纳,获得30
10秒前
雨晨发布了新的文献求助10
10秒前
Owen应助冷傲乌采纳,获得10
10秒前
大头向前冲完成签到 ,获得积分10
11秒前
奋斗的西装完成签到,获得积分10
11秒前
丘比特应助過客采纳,获得10
11秒前
大白沙子完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
三卜应助bai采纳,获得50
13秒前
友友完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
行者完成签到,获得积分10
15秒前
玖玖发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
共享精神应助messy采纳,获得10
16秒前
852应助雨晨采纳,获得10
17秒前
小怪兽发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
正直醉冬发布了新的文献求助10
18秒前
嘉的科研发布了新的文献求助10
19秒前
Dog完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
樱花打落雨完成签到,获得积分10
23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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Fundamentals of Strain Psychology 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
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 6343555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8158617
关于积分的说明 17152677
捐赠科研通 5399914
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860070
邀请新用户注册赠送积分活动 1838111
关于科研通互助平台的介绍 1687782