1.一种车钩钩体剩余寿命确定方法,其特征在于,该方法包括:检测所述车钩钩体的初始裂纹尺寸;根据每级载荷谱的载荷以及所述车钩钩体的初始裂纹尺寸,确定每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围,其中,所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围通过以下公式得到:其中,ΔK为所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围,K max 为每级载荷谱的裂纹前沿各节点的最大应力强度因子,K min 为每级载荷谱的裂纹前沿各节点的最小应力强度因子,所述最大应力强度因子K max 和所述最小应力强度因子K min 的确定方法包括:应用有限元计算软件计算出所述车钩钩体的应力应变场,其中,所述有限元计算软件的网格单元划分包括:将内圈单元类型设置为15节点楔形单元,将外圈单元类型设置为20节点六面体单元,以及根据M积分法以及所述应力应变场计算出所述每级载荷谱的裂纹前沿的应力强度因子值,在所述每级载荷谱的裂纹前沿的应力强度因子值中确定最大应力强度因子K max 和最小应力强度因子K min ;根据所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围、所述每级载荷谱的载荷应力比以及所述载荷谱总循环次数确定裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率,其中,所述裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率通过以下公式得到:其中, 为所述裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率, 为每级载荷谱对应的裂纹前沿各节点的裂纹扩展速率,n为载荷谱总循环次数;根据扩展点的平均裂纹扩展速率和设定的裂纹扩展点的扩展量确定单次裂纹扩展所需的循环加载次数,其中,所述扩展点为所述裂纹前沿各节点的最大和最小的应力强度因子的中间值所对应的点;根据所述单次裂纹扩展所需的循环加载次数和所述扩展点以外的节点的平均裂纹扩展速率确定所述扩展点以外的节点的扩展量;根据所述扩展点以外的节点的扩展量和初始裂纹尺寸确定新的裂纹尺寸,并使用所述新的裂纹尺寸作为所述初始裂纹尺寸重复上述步骤,直到所述裂纹前沿各节点的最大应力强度因子有任一者等于断裂韧性;根据每次重复步骤得到的单次裂纹扩展所需的循环加载次数、载荷谱的频次以及载荷谱对应的服役公里确定所述车钩钩体的剩余寿命。
2.根据权利要求1所述的车钩钩体剩余寿命确定方法,其特征在于,所述单次裂纹扩展所需的循环加载次数通过以下公式得到:其中,ΔN为所述单次裂纹扩展所需的循环加载次数,Δa为设定的裂纹扩展点的扩展量, 为所述扩展点的平均裂纹扩展速率。
3.根据权利要求1所述的车钩钩体剩余寿命确定方法,其特征在于,所述扩展点以外的节点的扩展量通过以下公式得到:其中,Δa j 为所述扩展点以外的节点的扩展量, 为所述扩展点以外的节点的平均裂纹扩展速率,ΔN为所述单次裂纹扩展所需的循环加载次数。
4.根据权利要求1所述的车钩钩体剩余寿命确定方法,其特征在于,所述车钩钩体的剩余寿命通过以下公式得到:其中,L residual 为所述车钩钩体的剩余寿命, 为每次重复步骤得到的单次裂纹扩展所需的循环加载次数之和,ΔL为载荷谱对应的服役公里,n为载荷谱总循环次数。
5.一种车钩钩体剩余寿命确定装置,其特征在于,该装置包括:检测单元以及处理单元,其中,所述检测单元用于检测所述车钩钩体的初始裂纹尺寸;所述处理单元用于:根据每级载荷谱的载荷以及所述车钩钩体的初始裂纹尺寸,确定每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围,其中,所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围通过以下公式得到:其中,ΔK为所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围,K max 为每级载荷谱的裂纹前沿各节点的最大应力强度因子,K min 为每级载荷谱的裂纹前沿各节点的最小应力强度因子,所述最大应力强度因子K max 和所述最小应力强度因子K min 的确定方法包括:应用有限元计算软件计算出所述车钩钩体的应力应变场,其中,所述有限元计算软件的网格单元划分包括:将内圈单元类型设置为15节点楔形单元,将外圈单元类型设置为20节点六面体单元,以及根据M积分法以及所述应力应变场计算出所述每级载荷谱的裂纹前沿的应力强度因子值,在所述每级载荷谱的裂纹前沿的应力强度因子值中确定最大应力强度因子K max 和最小应力强度因子K min ;根据所述每级载荷谱的裂纹前沿各节点的应力强度因子范围、所述每级载荷谱的载荷应力比以及所述载荷谱总循环次数确定裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率,其中,所述裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率通过以下公式得到:其中, 为所述裂纹前沿各节点的平均裂纹扩展速率, 为每级载荷谱对应的裂纹前沿各节点的裂纹扩展速率,n为载荷谱总循环次数;根据扩展点的平均裂纹扩展速率和设定的裂纹扩展点的扩展量确定单次裂纹扩展所需的循环加载次数,其中,所述扩展点为所述裂纹前沿各节点的最大和最小的应力强度因子的中间值所对应的点;根据所述单次裂纹扩展所需的循环加载次数和所述扩展点以外的节点的平均裂纹扩展速率确定所述扩展点以外的节点的扩展量;根据所述扩展点以外的节点的扩展量和初始裂纹尺寸确定新的裂纹尺寸,并使用所述新的裂纹尺寸作为所述初始裂纹尺寸重复上述步骤,直到所述裂纹前沿各节点的最大应力强度因子有任一者等于断裂韧性;根据每次重复步骤得到的单次裂纹扩展所需的循环加载次数、载荷谱的频次以及载荷谱对应的服役公里确定所述车钩钩体的剩余寿命。
6.根据权利要求5所述的车钩钩体剩余寿命确定装置,其特征在于,所述车钩钩体的剩余寿命通过以下公式得到:其中,L residual 为所述车钩钩体的剩余寿命, 为每次重复步骤得到的单次裂纹扩展所需的循环加载次数之和,ΔL为载荷谱对应的服役公里,n载荷谱总循环次数。