(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 202210581645.3 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 中联重科股份有限公司 地址 410013 湖南省长 沙市岳麓区银盆 南 路361号 (72)发明人 付玲　佘玲娟　尹莉　刘延斌　 马德福　胡昌发　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 专利代理师 陈潇潇 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 臂架动应力实时求解方法、 系统、 服务器及 工程机械 (57)摘要 本发明提供一种臂架动应力实时求解方法、 系统、 服务器及工程机械， 属于工程机械监测技 术领域。 所述方法包括： 确定指定作业时间范围 内工程机械的臂架上各分段的臂架姿态数据， 以 及所述工程机械的相应运行参数； 基于所述臂架 姿态数据和所述相应运行参数， 确定所述指定作 业时间范围内的典型姿态工况； 分配与所述典型 姿态工况对应的动载系数， 并获取所述工程机械 的实时运行参数； 基于所述动载系数和所述实时 运行参数， 确定所述臂架上各分段的等效动应 力。 本发明用于臂架的应力统计和提供寿命预估 的数据基础。 权利要求书2页 说明书13页 附图2页 CN 115099083 A 2022.09.23 CN 115099083 A 1.一种臂 架动应力实时求 解方法， 其特 征在于， 该臂 架动应力实时求 解方法包括： 确定指定作业 时间范围内工程机械的臂架上各分段的臂架姿态数据， 以及所述工程机 械的相应运行参数； 基于所述臂架姿态数据和所述相应运行参数， 确定所述指定作业 时间范围内的典型姿 态工况； 分配与所述典型姿态工况对应的动载系数， 并获取 所述工程机 械的实时运行参数； 基于所述动载系数和所述实时运行参数， 确定所述臂 架上各分段的等效动应力。 2.根据权利要求1所述的臂架动应力实时求解方法， 其特征在于， 所述基于所述臂架姿 态数据和所述相应运行参数， 确定所述指定作业时间范围内的典型姿态工况， 包括： 基于所述臂 架姿态数据， 确定所述指定作业时间范围内各节 臂的姿态变化范围； 基于所述姿态变化范围和所述相应运行参数， 确定各节 臂的典型姿态工况。 3.根据权利要求1所述的臂架动应力实时求解方法， 其特征在于， 所述基于所述臂架姿 态数据和所述相应运行参数， 确定所述指定作业时间范围内的典型姿态工况， 包括： 将所述臂 架姿态数据， 转换为单臂上 各段臂节的姿态变化范围； 基于所述单臂上各段臂节的姿态变化范围和所述相应运行参数， 确定所述单臂的典型 姿态工况； 其中， 所述单臂是与所述臂架呈姿态等效关系的结构模型， 所述结构模型包括多段臂 节， 各段臂节是简单 结构单元。 4.根据权利要求3所述的臂架动应力实时求解方法， 其特征在于， 其中， 所述单臂上的 臂节与所述臂 架上的节 臂有指定的映射关系； 所述映射关系用于将所述臂架上的指定段节臂的动应力， 与 所述单臂上的指定段臂节 的姿态映射， 所述单臂上的指定段臂节的载荷历程被等效为， 以所述单臂上的指定段臂节的姿态， 在指定作业时间范围内， 受所述单臂上的后段臂 节的载荷作用。 5.根据权利要求4所述的臂架动应力实时求解方法， 其特征在于， 其中， 所述单臂 的臂 节具有结构特 征参数， 所述结构特 征参数包括以下至少一项： 所述臂架的截面形状特征参数、 厚度特征参数、 伸缩重叠特征参数、 连杆结构特征参 数、 连接结构特 征参数、 支撑结构特 征参数。 6.根据权利要求5所述的臂架动应力实时求解方法， 其特征在于， 其中， 所述单臂 的端 部臂节被配置成具有延伸臂 节长度的功能。 7.根据权利要求3至6中任意一项所述的臂架动应力实时求解方法， 其特征在于， 所述 基于所述动载系数和所述实时运行参数， 确定所述臂 架上各分段的等效动应力， 包括： 利用所述动载系数和所述实时运行参数， 确定应力转换系数； 利用所述应力转换系数和选取的应力的乘积， 获得所述臂架上各分段的等效动应力， 其中， 所述选取的应力为通过基于平衡方程， 求解与 所述单臂上各臂节的姿态变化对应的载 荷而得到的， 且与所述典型姿态工况对应， 在所述指定作业 时间范围内， 所述单臂上指定段臂节 受到分解的所述单臂的端部的等 效载荷作用，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099083 A 2所述单臂上指定段臂节受分解的等效载荷作用产生的等效动应力为所述选取的应力 和所述应力转换系数的乘积。 8.根据权利要求6所述的臂 架动应力实时求 解方法， 其特 征在于， 应用于服 务器； 所述服务器还用于执 行大数据处理， 执行的大数据处理包括： 接收由具有臂架的工程机械发送的臂架姿态数据和相应运行参数， 形成指定规模的关 系数据记录； 基于所述关系数据记录， 对指定的各典型姿态工况进行统计， 并基于平衡方程计算载 荷和应力， 确定各典型姿态工况 下载荷或应力的数值分布规 律； 基于统计结果和所述数值分布规律， 通过所述单臂确定所述臂架在服役过程中各典型 姿态工况的应力转换系数或动载系数。 9.一种臂 架动应力实时求 解系统， 其特 征在于， 该臂 架动应力实时求 解系统包括： 采集模块， 用于确定指定作业时间范围内工程机械的臂架上各分段的臂架姿态数据， 以及所述工程机 械的相应运行参数； 确定模块， 用于基于所述臂架姿态数据和所述相应运行参数， 确定所述指定作业时间 范围内的典型姿态工况； 分配模块， 用于分配与所述典型姿态工况对应的动载系数， 并获取所述工程机械的实 时运行参数； 转换模块， 用于基于所述动载系数和所述实时运行参数， 确定所述臂架上各分段的等 效动应力。 10.一种电子设备， 其特 征在于， 该电子设备包括： 至少一个处 理器； 存储器， 与所述至少一个处 理器连接； 其中， 所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令， 所述至少一个处理器 通过执行所述存储器存储的指令实现权利要求1至8中任意 一项权利要求所述的方法。 11.一种服务器， 其特征在于， 该服务器与工程机械通信连接， 该服务器具有权利要求 10所述的电子设备。 12.一种工程机 械， 该工程机 械与权利要求1 1所述的服 务器通信连接 。 13.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机指令， 当所述计算机指令在计算机上运行 时， 使得计算机执 行权利要求1至8中任意 一项权利要求所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099083 A 3