橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质

摘要

本发明涉及隔振器技术领域，公开了一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命。本发明实施例提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质，能够提高橡胶隔振器耐久寿命的预测精度。

权利要求

1.一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括：获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；

将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；

将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命；

在单轴循环载荷下，所述应力均值为轴向应力均值，所述应力幅值为轴向应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：；

其中，P'damage为单轴损伤参量，∆σ为所述轴向应力幅值， 为所述轴向应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，R为加载应力比，R=σmin/σmax，σmax为轴向应力峰值，σmin为轴向应力谷值；

在多轴循环载荷下，所述应力均值为等效应力均值，所述应力幅值为等效应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：P''damage=Min[〈∆σeq+β1 〉〈，β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉]；

其中，P''damage为多轴损伤参量，∆σeq为所述等效应力幅值， 为所述等效应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，Min表示取最小值〈，∆σeq+β1 〉表示对∆σeq+β1进行如下计算：〈∆σeq+β1 〉=0.5（∆σeq+β1 +|∆σeq+β1 |），〈β2∆σeq+（1+β1-β2）〉表示对β2∆σeq+（1+β1-β2） 进行如下计算〈：β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉=0.5（β2∆σeq+（1+β1-β2） +|β2∆σeq+（1+β1-β2） |）。

2.根据权利要求1所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法，其特征在于，在单轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式为：N'f=K（P'damage）d；

其中，N'f为单轴预测耐久寿命，P'damage为单轴损伤参量，K、d为第二材料参数，K>0、d>0；

在多轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式为：

N''f=K（P''damage）d；

其中，N''f为多轴预测耐久寿命，P''damage为多轴损伤参量，K、d为第二材料参数，K>0、d>

0。

3.根据权利要求1所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法，其特征在于，所述耐久寿命预测公式通过如下步骤进行构建：获取所述橡胶隔振器的第二材料参数；

根据所述第二材料参数构建所述耐久寿命预测公式。

4.根据权利要求3所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法，其特征在于，所述橡胶隔振器的第一材料参数、第二材料参数通过如下步骤进行获取：将不同的拉和/或压载荷加载于由所述橡胶隔振器的材料制成的哑铃形试件，并获取所述哑铃形试件在不同载荷条件下的实测耐久寿命；

将所述实测耐久寿命代入预设的材料参数计算公式，基于最小二乘法获取所述第一材料参数以及所述第二材料参数。

5.根据权利要求4所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法，其特征在于，所述材料参数计算公式为：min.f（β1，β2，K，d）= ；

其中，β1、β2为所述第一材料参数，β1＞0、β2＞0，K、d为所述第二材料参数，K>0、d>0，Ni为第i种载荷条件下所述哑铃形试件的实测耐久寿命的平均值，Nf，i（β1，β2，K，d）为第i种载荷条件下所述哑铃形试件的预测耐久寿命的平均值，n为载荷条件的总数，min.f（β1，β2，K，d）表示函数f（β1，β2，K，d）的值应当最小化。

6.一种橡胶隔振器耐久寿命预测装置，其特征在于，所述装置包括：应力获取模块，用于获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；

损伤参量计算模块，用于将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；

耐久寿命计算模块，用于将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命；

在单轴循环载荷下，所述应力均值为轴向应力均值，所述应力幅值为轴向应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：；

其中，P'damage为单轴损伤参量，∆σ为所述轴向应力幅值， 为所述轴向应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，R为加载应力比，R=σmin/σmax，σmax为轴向应力峰值，σmin为轴向应力谷值；

在多轴循环载荷下，所述应力均值为等效应力均值，所述应力幅值为等效应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：P''damage=Min[〈∆σeq+β1 〉〈，β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉]；

其中，P''damage为多轴损伤参量，∆σeq为所述等效应力幅值， 为所述等效应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，Min表示取最小值〈，∆σeq+β1 〉表示对∆σeq+β1进行如下计算：〈∆σeq+β1 〉=0.5（∆σeq+β1 +|∆σeq+β1 |），〈β2∆σeq+（1+β1-β2）〉表示对β2∆σeq+（1+β1-β2） 进行如下计算〈：β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉=0.5（β2∆σeq+（1+β1-β2） +|β2∆σeq+（1+β1-β2） |）。

7.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序由所述处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至5任一项所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法。

说明书

橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及隔振器技术领域，特别是涉及一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

[0002] 目前，橡胶隔振器耐久寿命常使用应力峰值来预测，应力峰值计算简单方便，配合橡胶S-N曲线容易求得橡胶隔振器预测耐久寿命。应力峰值作为应用最广泛的损伤参量可
较简单地预测载荷条件单一的橡胶零件耐久寿命，目前橡胶隔振器耐久寿命也常使用应力
峰值来预测。

[0003] 但是，车用橡胶隔振器如橡胶衬套、橡胶悬置等，其工作环境较恶劣，常常工作在大静载或连续变化的交变载荷下，工作载荷复杂，通常为X、Y、Z三个方向同时有加载力，属
于多轴循环载荷。橡胶隔振器工作过程中，应力发生复杂的变化，并不为单纯的单调递增/
递减。仅使用应力峰值作为损伤参量来衡量橡胶隔振器的耐久损伤并预测其耐久寿命，预
测精度较低。

发明内容

[0004] 本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质，提高橡胶隔振器耐久寿命的预测精度。

[0005] 为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法，所述方法包括：

[0006] 获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；

[0007] 将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；

[0008] 将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命；

[0009] 在单轴循环载荷下，所述应力均值为轴向应力均值，所述应力幅值为轴向应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：

[0010] ；

[0011] 其中，P'damage为单轴损伤参量，∆σ为所述轴向应力幅值， 为所述轴向应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，R为加载应力比，R=σmin/σmax，σmax为轴向应力峰值，σmin为轴向应力谷值；

[0012] 在多轴循环载荷下，所述应力均值为等效应力均值，所述应力幅值为等效应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：

[0013] P''damage=Min[〈∆σeq+β1 〉〈，β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉]；

[0014] 其中，P''damage为多轴损伤参量，∆σeq为所述等效应力幅值， 为所述等效应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，Min表示取最小值〈，∆σeq+β1 〉表示对∆σeq+β1进行如下计算〈：∆σeq+β1 〉=0.5（∆σeq+β1 +|∆σeq+β1 |）〈，β2∆σeq+（1+β1-β2）
〉表示对β2∆σeq+（1+β1-β2） 进行如下计算〈：β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉=0.5（β2∆σeq+
（1+β1-β2） +|β2∆σeq+（1+β1-β2） |）。

[0015] 作为一个优选方案，

[0016] 在单轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式为：

[0017] N'f=K（P'damage）d；

[0018] 其中，N'f为单轴预测耐久寿命，P'damage为单轴损伤参量，K、d为第二材料参数，K>0、d>0；

[0019] 在多轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式为：

[0020] N''f=K（P''damage）d；

[0021] 其中，N''f为多轴预测耐久寿命，P''damage为多轴损伤参量，K、d为第二材料参数，K>0、d>0。

[0022] 作为一个优选方案，

[0023] 所述损伤参量计算公式通过如下步骤进行构建：

[0024] 获取所述橡胶隔振器的第一材料参数；

[0025] 根据所述第一材料参数构建所述损伤参量计算公式。

[0026] 作为一个优选方案，所述耐久寿命预测公式通过如下步骤进行构建：

[0027] 所述耐久寿命预测公式通过如下步骤进行构建：

[0028] 获取所述橡胶隔振器的第二材料参数；

[0029] 根据所述第二材料参数构建所述耐久寿命预测公式。

[0030] 作为一个优选方案，

[0031] 所述橡胶隔振器的第一材料参数、第二材料参数通过如下步骤进行获取：

[0032] 将不同的拉和/或压载荷加载于由所述橡胶隔振器的材料制成的哑铃形试件，并获取所述哑铃形试件在不同载荷条件下的实测耐久寿命；

[0033] 将所述实测耐久寿命代入预设的材料参数计算公式，基于最小二乘法获取所述第一材料参数以及所述第二材料参数。

[0034] 作为一个优选方案，所述材料参数计算公式为：

[0035] min.f（β1，β2，K，d）= ；

[0036] 其中，β1、β2为所述第一材料参数，β1＞0、β2＞0，K、d为所述第二材料参数，K>0、d>0，Ni为第i种载荷条件下所述哑铃形试件的实测耐久寿命的平均值，Nf，i（β1，β2，K，d）为第i
种载荷条件下所述哑铃形试件的预测耐久寿命的平均值，n为载荷条件的总数，min.f（β1，
β2，K，d）表示函数f（β1，β2，K，d）的值应当最小化。

[0037] 为了解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例提供一种橡胶隔振器耐久寿命预测装置，所述装置包括：

[0038] 应力获取模块，用于获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；

[0039] 损伤参量计算模块，用于将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；

[0040] 耐久寿命计算模块，用于将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命；

[0041] 在单轴循环载荷下，所述应力均值为轴向应力均值，所述应力幅值为轴向应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：

[0042] ；

[0043] 其中，P'damage为单轴损伤参量，∆σ为所述轴向应力幅值， 为所述轴向应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，R为加载应力比，R=σmin/σmax，σmax为轴向应力峰值，σmin为轴向应力谷值；

[0044] 在多轴循环载荷下，所述应力均值为等效应力均值，所述应力幅值为等效应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：

[0045] P''damage=Min[〈∆σeq+β1 〉〈，β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉]；

[0046] 其中，P''damage为多轴损伤参量，∆σeq为所述等效应力幅值， 为所述等效应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，Min表示取最小值〈，∆σeq+β1 〉表示对∆σeq+β1进行如下计算〈：∆σeq+β1 〉=0.5（∆σeq+β1 +|∆σeq+β1 |）〈，β2∆σeq+（1+β1-β2）
〉表示对β2∆σeq+（1+β1-β2） 进行如下计算〈：β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉=0.5（β2∆σeq+
（1+β1-β2） +|β2∆σeq+（1+β1-β2） |）。

[0047] 为了解决上述问题，第三方面，本发明实施例提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，
所述计算机程序由所述处理器执行时实现如第一方面任一项所述的橡胶隔振器耐久寿命
预测方法。

[0048] 为了解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如第一方面
任一项所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法。

[0049] 与现有技术相比，本发明实施例提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法、装置、设备及存储介质，其有益效果在于：在进行橡胶隔振器耐久寿命预测时，不再是单纯地仅考
虑应力峰值，而是综合考虑应力均值和应力幅值，能够更加准确、全面地表征应力的变化过
程，进而更好地描述橡胶隔振器在复杂载荷下的耐久损伤，从而更精准地预测橡胶隔振器
的耐久寿命，使得最终计算得到的预测耐久寿命更加精确。

附图说明

[0050] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术特征，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。

[0051] 图1是本发明提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法的一个优选实施例的流程示意图；

[0052] 图2是本发明提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测装置的一个优选实施例的结构示意图；

[0053] 图3是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0054] 为了对本发明的技术特征、目的、效果有更加清楚的理解，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但是不用
来限制本发明的保护范围。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动
的前提下所获得的其他实施例，都应属于本发明的保护范围。

[0055] 在本发明的描述中，应当理解的是，本文中的编号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有顺序或者技术含义，不能理解为规定或者暗示所描述的对
象的重要性。

[0056] 需要说明的是，本发明提供的橡胶隔振器耐久寿命预测方法，其预测对象包括但不限于车用橡胶隔振器，例如车用橡胶悬置、车用橡胶衬套，还可应用于其他各类机械、铁
路机车、水上运输工具、飞机以及其他航空器等使用的橡胶隔振器的寿命预测中。

[0057] 图1所示为本发明提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法的一个优选实施例的流程示意图。

[0058] 如图1所示，所述方法包括：

[0059] S11：获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；

[0060] S12：将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；

[0061] S13：将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命。

[0062] 本发明实施例在对橡胶隔振器进行耐久寿命预测时，不再是单纯地仅仅考虑应力峰值，而是综合考虑了应力均值和应力幅值。具体实施时，首先需要获取作用于橡胶隔振器
的应力均值以及应力幅值，然后将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建好的损伤
参量计算公式，计算得到在该载荷条件下所述橡胶隔振器的损伤参量，最后将所述损伤参
量代入预先构建好的耐久寿命预测公式，计算得到在该载荷条件下所述橡胶隔振器的预测
耐久寿命。

[0063] 实施本发明的方法，其应用场景可以是基于CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）进行仿真分析对橡胶隔振器的耐久寿命进行预测，也可以是在车辆实际
运行时实时获取车辆运行数据对橡胶隔振器的耐久寿命进行预测。

[0064] 本实施例的损伤参量在计算时综合考虑了应力均值和应力幅值，能够更加准确、全面地表征应力的变化过程，进而更好地描述橡胶隔振器在复杂载荷下的耐久损伤，从而
更精准地预测橡胶隔振器的耐久寿命，使得最终计算得到的预测耐久寿命更加精确。

[0065] 为了更清楚地说明本发明的实施例，在此首先介绍单轴循环载荷下的本发明的方法的实施。

[0066] 在单轴循环载荷下，所述应力均值为轴向应力均值，所述应力幅值为轴向应力幅值，则，

[0067] 所述损伤参量计算公式为：

[0068] （1）

[0069] 在式（1）中，P'damage为单轴损伤参量，∆σ为所述轴向应力幅值， 为所述轴向应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，R为加载应力比，R=σmin/σmax，σmax为轴向应力峰值，σmin为轴向应力谷值。

[0070] 由式（1）可见，单轴循环载荷下的损伤参量计算公式不仅仅考虑了轴向应力峰值，还需要充分考虑到轴向应力幅值以及轴向应力均值，能够更好地表征单轴循环载荷下应力
的变化过程。

[0071] 作为一个优选实施例，在单轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式为：

[0072] N'f=K（P'damage）d （2）

[0073] 在式（2）中，N'f为单轴预测耐久寿命，P'damage为单轴损伤参量，K、d为第二材料参数，K>0、d>0。

[0074] 由于损伤参量的值与橡胶隔振器的耐久寿命间存在幂函数关系，故本实施例采用了幂函数关系构建单轴耐久寿命预测公式，能够准确地根据损伤参量求得橡胶隔振器的预
测耐久寿命。

[0075] 作为一个优选实施例，在单轴循环载荷下，所述损伤参量计算公式通过如下步骤进行构建：

[0076] 获取所述橡胶隔振器的第一材料参数；

[0077] 根据所述第一材料参数构建所述损伤参量计算公式。

[0078] 进一步的，在单轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式通过如下步骤进行构建：

[0079] 获取所述橡胶隔振器的第二材料参数；

[0080] 根据所述第二材料参数构建所述耐久寿命预测公式。

[0081] 具体的，在单轴循环载荷下，所述橡胶隔振器的第一材料参数、第二材料参数通过如下步骤进行获取：

[0082] 将不同的拉和/或压载荷加载于由所述橡胶隔振器的材料制成的哑铃形试件，并获取所述哑铃形试件在不同载荷条件下的实测耐久寿命；

[0083] 将所述实测耐久寿命代入预设的材料参数计算公式，基于最小二乘法获取所述第一材料参数以及所述第二材料参数。

[0084] 具体而言，可以在台架试验过程中，设置多种单轴循环载荷条件，每一种载荷条件包括不同的拉和/或压载荷，并将设置的载荷条件加载于由所述橡胶隔振器的材料制成的
哑铃形试件，获取并记录应力的变化过程（包括轴向应力均值和轴向应力幅值）以及哑铃形
试件的实测耐久寿命。

[0085] 其中，该过程中可以采用哑铃形试件，试件也可以制成其他形状，例如圆柱形。哑铃形试件形状简单，载荷条件为简单的拉、压，其对数应力可直接通过加载位移量求得，能
够较直接地获取应力变化过程。

[0086] 优选地，单轴载荷条件有多种，每种单轴载荷条件也进行重复试验。

[0087] 作为一个优选实施例，所述材料参数计算公式为：

[0088] min.f（β1，β2，K，d）= （3）

[0089] 在式（3）中，β1、β2为所述第一材料参数，β1＞0、β2＞0，K、d为所述第二材料参数，K>0、d>0，Ni为第i种载荷条件下所述哑铃形试件的实测耐久寿命的平均值，Nf，i（β1，β2，K，d）为
第i种载荷条件下所述哑铃形试件的预测耐久寿命的平均值，n为载荷条件的总数，min.f
（β1，β2，K，d）表示函数f（β1，β2，K，d）的值应当最小化。

[0090] 对于橡胶隔振器的材料参数，本实施提供了一种求解方法，具体可按如下过程进行：首先在台架试验阶段获取不同载荷条件下的轴向应力均值、轴向应力幅值以及实测耐
久寿命的平均值；将轴向应力均值、轴向应力幅值代入所述损伤参量计算公式，即可得到不
同载荷条件下的损伤参量（需要说明的是，此时的材料参数的值仍是待定的）；再将计算得
到的损伤参量代入耐久寿命预测公式，并进一步计算得到相应载荷条件下的预测耐久寿命
的平均值（相应的，此时的材料参数的值也是待定的）；其次，将以上获取得到的实测耐久寿
命的平均值、预测耐久寿命的平均值代入式（3），并基于最小二乘法以及遗传算法计算式
（3）的最优解，即可得到橡胶隔振器的材料参数的值。其中，式（3）需要根据材料特性来制定
几个材料参数的约束条件，最基本的约束条件是β1、β2均大于0。

[0091] 本实施例的实际耐久寿命、预测耐久寿命都是在进行多次试验的情况取平均值，能够避免偶然数据，进一步提高橡胶隔震器耐久寿命预测的准确性。

[0092] 接着，介绍多轴循环载荷下本发明的方法的实施。

[0093] 在多轴循环载荷下，所述应力均值为等效应力均值，所述应力幅值为等效应力幅值，则，所述损伤参量计算公式为：

[0094] P''damage=Min[〈∆σeq+β1 〉〈，β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉] （4）

[0095] 在式（4）中，P''damage为多轴损伤参量，∆σeq为所述等效应力幅值， 为所述等效应力均值，β1、β2为第一材料参数，β1＞0、β2＞0，Min表示取最小值〈，∆σeq+β1 〉表示对∆
σeq+β1 进行如下计算：〈∆σeq+β1 〉=0.5（∆σeq+β1 +|∆σeq+β1 |）〈，β2∆σeq+（1+
β1-β2） 〉表示对β2∆σeq+（1+β1-β2） 进行如下计算〈：β2∆σeq+（1+β1-β2） 〉=0.5（β2∆σeq+（1+β1-β2） +|β2∆σeq+（1+β1-β2） |）。

[0096] 由式（4）可见，多轴循环载荷下的损伤参量计算公式也不仅仅考虑了应力峰值，而是充分考虑了等效应力幅值以及等效应力均值，能够更好地表征多轴循环载荷下应力的变
化过程。

[0097] 进一步的，在橡胶隔振器中，某一点的应力张量可表示如下：

[0098] （5）

[0099] 在式（5）中，σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx分别为x平面主应力、y平面主应力、z平面主应力、xy平面切应力、yz平面切应力、xz平面切应力。

[0100] 而应力不变量J1、J2的可表示如下：

[0101] （6）

[0102] （7）

[0103] 由于在交变载荷工况下，应力不变量J1、J2随时间而周期变化，因此所述等效应力均值 可表示为一个载荷循环中应力不变量J1的代数平均数，如下式所示：

[0104] （8）

[0105] 在式（8）中，T为载荷循环的周期，J1(t)为J1在周期T内随时间变化的函数。

[0106] 进一步的，所述等效应力幅值可表示如下：

[0107] （9）

[0108] 在式（9）中，ΔJ2为载荷变化过程中衡量应力不变量J2变化的值，Max(ΔJ2)为一个载荷循环中ΔJ2的最大值。

[0109] 进一步地，ΔJ2的表达式具体为：

[0110] （10）

[0111] 在式（10）中，Δσx、Δσy、Δσz、Δτxy、Δτyz、Δτzx为时间由ti变化至ti+1后(0≤ti＜ti+1≤T)，σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx的变化值，即：

[0112] （11）

[0113] 在式（11）中，σ（x ti）、σ（y ti）、σ（z ti）、τx（y ti）、τy（z ti）、τz（x ti）分别为ti时刻的x平面主应力、y平面主应力、z平面主应力、xy平面切应力、yz平面切应力、xz平面切应力；σx（ti+1）、σ（y ti+1）、σ（z ti+1）、τx（y ti+1）、τy（z ti+1）、τz（x ti+1）分别为ti+1时刻的x平面主应力、y平面主应力、z平面主应力、xy平面切应力、yz平面切应力、xz平面切应力。

[0114] 作为一个优选实施例，在多轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式为：

[0115] N''f=K（P''damage）d（12）

[0116] 在式（12）中，N''f为多轴预测耐久寿命，P''damage为多轴损伤参量，K、d为第二材料参数，K>0、d>0。

[0117] 与单轴循环载荷同理，本实施例采用了幂函数关系构建多轴耐久寿命预测公式，能够准确地根据损伤参量求得橡胶隔振器的多轴预测耐久寿命。

[0118] 作为一个优选实施例，在多轴循环载荷下，所述损伤参量计算公式通过如下步骤进行构建：

[0119] 获取所述橡胶隔振器的第一材料参数；

[0120] 根据所述第一材料参数构建所述损伤参量计算公式。

[0121] 进一步的，在多轴循环载荷下，所述耐久寿命预测公式通过如下步骤进行构建：

[0122] 获取所述橡胶隔振器的第二材料参数；

[0123] 根据所述第二材料参数构建所述耐久寿命预测公式。

[0124] 具体的，在多轴循环载荷下，所述橡胶隔振器的第一材料参数、第二材料参数通过如下步骤进行获取：

[0125] 将不同的拉和/或压载荷加载于由所述橡胶隔振器的材料制成的哑铃形试件，并获取所述哑铃形试件在不同载荷条件下的实测耐久寿命；

[0126] 将所述实测耐久寿命代入预设的材料参数计算公式，基于最小二乘法获取所述第一材料参数以及所述第二材料参数。

[0127] 作为一个优选实施例，所述材料参数计算公式与式（3）相同。

[0128] 可以理解的，对于同一种橡胶材料，无论做成什么形状的橡胶样件，材料参数都是相同的，因此，多轴循环载荷下的材料参数的求解过程与单轴循环载荷下的求解过程基本
相同，不同的地方仅在于载荷工况的改变。

[0129] 可选地，多轴循环载荷下直接采用单轴循环载荷下的材料参数。

[0130] 单轴循环载荷下，工况简单，在此工况下求解材料参数也更为简单易行。

[0131] 综合上述，本发明实施例提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测方法，在进行橡胶隔振器耐久寿命预测时，不再是单纯地仅考虑应力峰值，而是综合考虑应力均值和应力幅
值，能够更加准确、全面地表征应力的变化过程，进而更好地描述橡胶隔振器在复杂载荷下
的耐久损伤，从而更精准地预测橡胶隔振器的耐久寿命，使得最终计算得到的预测耐久寿
命更加精确。

[0132] 应当理解，本发明实现上述橡胶隔振器耐久寿命预测方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储
介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述橡胶隔振器耐久寿命预测方法的步
骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码
形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序
代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器
（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电
信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管
辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利
实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

[0133] 图2所示为本发明提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测装置的一个优选实施例的结构示意图，所述装置能够实现上述任一实施例所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法的全
部流程。

[0134] 如图2所示，所述装置包括：

[0135] 应力获取模块21，用于获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值；

[0136] 损伤参量计算模块22，用于将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建的损伤参量计算公式获取所述橡胶隔振器的损伤参量；

[0137] 耐久寿命计算模块23，用于将所述损伤参量代入预先构建的耐久寿命预测公式获取所述橡胶隔振器的预测耐久寿命。

[0138] 具体实施时，所述应力获取模块21首先获取作用于橡胶隔振器的应力均值以及应力幅值，然后所述损伤参量计算模块22将所述应力均值以及所述应力幅值代入预先构建好
的损伤参量计算公式，计算得到在该载荷条件下所述橡胶隔振器的损伤参量，最后所述耐
久寿命计算模块23将所述损伤参量代入预先构建好的耐久寿命预测公式，计算得到在该载
荷条件下所述橡胶隔振器的预测耐久寿命。

[0139] 本实施例的损伤参量在计算时综合考虑了应力均值和应力幅值，能够更加准确、全面地表征应力的变化过程，进而更好地描述橡胶隔振器在复杂载荷下的耐久损伤，从而
更精准地预测橡胶隔振器的耐久寿命，使得最终计算得到的预测耐久寿命更加精确。

[0140] 优选地，在单轴循环载荷下，所述应力均值为轴向应力均值，所述应力幅值为轴向应力幅值，则，所述损伤参量计算模块22根据式（1）计算单轴损伤参量；

[0141] 在多轴循环载荷下，所述应力均值为等效应力均值，所述应力幅值为等效应力幅值，则，所述损伤参量计算模块22根据式（4）计算多轴损伤参量。

[0142] 优选地，在单轴循环载荷下，所述耐久寿命计算模块23根据式（2）计算单轴预测耐久寿命；

[0143] 在多轴循环载荷下，所述耐久寿命计算模块23根据式（12）计算多轴预测耐久寿命。

[0144] 优选地，所述装置还包括计算公式构建模块24，用于：

[0145] 获取所述橡胶隔振器的第一材料参数；

[0146] 根据所述第一材料参数构建所述损伤参量计算公式。

[0147] 优选地，所述计算公式构建模块24还用于：

[0148] 获取所述橡胶隔振器的第二材料参数；

[0149] 根据所述第二材料参数构建所述耐久寿命预测公式。

[0150] 优选地，所述计算公式构建模块24具体包括：

[0151] 第一获取单元241，用于将不同的拉和/或压载荷加载于由所述橡胶隔振器的材料制成的哑铃形试件，并获取所述哑铃形试件在不同载荷条件下的实测耐久寿命；

[0152] 第二获取单元242，用于将所述实测耐久寿命代入预设的材料参数计算公式，基于最小二乘法获取所述第一材料参数以及所述第二材料参数。

[0153] 优选地，所述材料参数计算公式与式（3）相同。

[0154] 综合上述，本发明实施例提供的一种橡胶隔振器耐久寿命预测装置，在进行橡胶隔振器耐久寿命预测时，不再是单纯地仅考虑应力峰值，而是综合考虑应力均值和应力幅
值，能够更加准确、全面地表征应力的变化过程，进而更好地描述橡胶隔振器在复杂载荷下
的耐久损伤，从而更精准地预测橡胶隔振器的耐久寿命，使得最终计算得到的预测耐久寿
命更加精确。

[0155] 图3所示为本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图，所述设备能够实现上述任一实施例所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法的全部流程。

[0156] 如图3所示，所述设备包括处理器31、存储器32；其中，所述存储器32中存储有计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器31执行，且被所述处理器31执行时实现如
上述任一实施例所述的橡胶隔振器耐久寿命预测方法。

[0157] 本发明实施例提供的终端设备，能够提高橡胶隔振器耐久寿命的预测精度。

[0158] 示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器32中，并由所述处理器31执行，以完成本发明。所述一个
或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描
述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。

[0159] 所称处理器31可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路
(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-
Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、
分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器
等。

[0160] 所述存储器32可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器31通过运行或执行存储在所述存储器32内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器32内的数据，
实现所述终端设备的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，
存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放
功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）
等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内
存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）
卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

[0161] 需要说明的是，上述终端设备包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图3结构示意图仅仅是上述终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以
包括比图示更多部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

[0162] 以上所述，仅是本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干等效
的明显变形和/或同等替换，这些明显变形和/或同等替换也应视为本发明的保护范围。