发动机悬置支架多轴加载道路模拟试验方法研究

由于室内台架试验道路模拟试验能够有效缩短产品开发周期,降低研发费用,逐渐成为了各主机厂进行产品开发验证的主要手段之一。本文以某重型车发动机悬置支架为对象,首次搭建发动机悬置支架多轴加载试验台架,通过开展载荷谱采集、数据处理、模拟迭代、损伤分析等方法研究,再现发动机悬置支架在车辆行驶过程中的振动状态,且台架迭代精度较高,试验重复性好,能够快速高效的完成发动机悬置支架的可靠耐久性试验验证。     

动力电池包载荷谱虚拟迭代分析

采用ADAMS建立车身-电池包刚柔耦合多体动力学模型以及电池包系统的六通道虚拟试验台。基于电池包实测载荷谱,通过虚拟迭代分析,各通道的相对损伤值接近1,验证了迭代计算的收敛性。研究方法对电池包的结构疲劳分析和振动响应特性研究具有重要的参考价值。     

电动汽车动力电池包随机振动试验开发

电动汽车动力电池包振动试验是电池包安全性能验证的重要部分。文章基于试验场采集的路谱数据和车辆道路试验规范,基于等损伤原则,计算合成动力电池包加速振动试验所需要的随机目标谱(PSD)。考虑到振动试验台的有效频率限制,对目标谱进行优化和简化,得到了合理可用的振动试验输入PSD谱。     

基于道路载荷谱的某副水箱支架振动试验

针对某车型副水箱支架在道路耐久试验过程中出现的钣金开裂失效问题,采集副水箱支架路试道路载荷谱,计算路试总损伤并根据振动损伤等效原则,合成得到合适加速台架振动试验的驱动功率谱密度（PSD）。在道路耐久性试验中损坏的原状态样件按此PSD进行振动试验验证,样件失效模式、时间与整车路试结果一致,关联性好;利用该PSD对优化后的样件进行加速振动试验验证,通过加速振动试验的优化样件也通过了整车路试验证,该方法为样车开发节省了路试验证时间。     

基于多体动力学的动力总成悬置系统载荷生成及台架耐久试验

为缩短试验认证周期、降低试验成本,以动力总成悬置系统为研究对象,对基于多体动力学模型生成的虚拟载荷与实测道路载荷进行伪损伤对比分析,取得较好相关性,搭建试验台架进行虚拟载荷迭代,最终响应信号与迭代目标信号取得较好的一致性,分别对虚拟载荷和实测道路载荷进行耐久试验,失效模式一致,验证了动力总成悬置系统虚拟载荷耐久试验方法的可行性。     

动力电池框振动台架研究与应用

针对动力电池框在整车试验中的疲劳开裂问题,分析开裂原因,进行设计改进,并对改进后的结构进行台架快速试验验证。文章通过仿真,在常规的试验载荷谱压缩基础上,制定载荷谱强化系数,从而得到一种不依赖于经验的振动台架耐久载荷谱制定方法。结果表明:动力电池框原始方案疲劳仿真开裂部位与道路试验开裂部位一致;疲劳仿真开裂寿命与整车试验的误差在允许范围内。新方案改进效果明显,寿命满足耐久性要求;动力电池框改进方案疲劳仿真寿命与台架试验结果相吻合。结果表明,所采用的仿真制定振动台架耐久载荷谱方法可行。     

动力电池包的挤压分析研究及应用

文章基于显式动力学理论深入的展开了电池包挤压分析方法研究,并通过仿真分析试验对标,建立了合理准确的有限元分析模型;通过挤压仿真分析结果对电池包结构进行了优化设计,并通过台架试验验证了有限元模型与试验结果良好的一致性,降低了某车型电池包挤压试验失败的风险,通过文章研究建立了合理准确的电池包抗挤压性能分析方法,提高了电池包的自主研发能力。     

基于道路载荷谱的悬置螺栓台架试验研究

为了快速验证悬置螺栓失效,建立了基于实测悬置力载荷谱的台架加速流程。重新设计了内嵌三分力传感器的发动机悬置支架,准确测量了试验场道路悬置力载荷谱。为了实现台架加速,采用时域损伤编辑方法,去除了大量的低幅值、大循环的载荷,总损伤一致,压缩时间89.5%,缩减前后载荷频率、幅值、损伤特性没有改变,最终台架试验结果失效模式与路试一致。     

与试验场相关的零部件台架试验规范研究

以某MPV车型底盘零部件的疲劳可靠性为研究对象,针对该零部件在试验场强化路面的载荷谱数据,应用雨流计数法获得其载荷分布矩阵。根据线性损伤原理,反推该零部件在台架上实现等疲劳损伤时的加载幅值和循环次数,从而得到与试验场相关的台架耐久试验规范。试验结果表明:该规范能够快速精准地再现零部件试验场试验故障,缩短试验周期,节省开发费用。     

与典型用户数据相关的乘用车传动系台架可靠性试验载荷谱制定研究

为制定某乘用车传动系总成台架可靠性试验的输入载荷谱,在用户实际使用的典型工况下,利用非接触式转矩遥测仪测量试验目标车辆左右半轴转矩、转速和发动机转速、车速等与传动系相关的数据。应用TecWare软件的Process Builder模块建立挡位分割批处理模型,将用户数据处理成目标旋转雨流计数循环矩阵,同时剔除对疲劳寿命影响较小的小幅值循环载荷。结合实际用户调查获得的路面比例与车辆载重数据,根据疲劳累积损伤的威布尔分布方程和传动系损伤计算模型,计算累积失效概率为90%的用户总累积损伤并对其概率分布函数进行K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验。考虑台架试验输入的载荷谱格式,基于疲劳损伤等效原理将用户数据压缩成台架可靠性试验可识别的块状载荷谱,实现传动系总成台架试验与用户使用寿命的统一。以传动系台架试验代替整车道路试验,有效降低试验成本、缩短试验周期。     

关于某电池包的模态分析优化及试验验证

根据电池包安全性能要求,需对电池包进行振动试验以验证该电池包结构及性能的可靠性。现对某电池包进行振动试验后,发现在20～24 Hz时模组及模组固定支架附近发生共振现象,基于该问题现对该电池进行结构模态分析,并调整结构以寻找解决方案。     

汽车钢板弹簧台架试验与疲劳分析

基于损伤等效原则,用台架试验方法分析和预测钢板弹簧在试验场的疲劳寿命。首先通过台架试验建立钢板弹簧的应力寿命S-N曲线,在试验场载荷谱数据采集的基础上,分析钢板弹簧台架试验次数与整车试验里程之间的当量关系,预测钢板弹簧是否满足整车使用条件,并在试验场进行整车道路试验验证。试验结果表明采用零部件S-N曲线和载荷谱结合方法,能够通过台架试验较准确预测钢板弹簧在试验场的使用寿命。     

汽车弹性部件道路模拟加速试验方法的研究

以某新型后悬架上控制臂橡胶衬套的疲劳耐久试验为研究对象,对室内道路载荷谱试验进行研究,提出一种加速试验方法.针对衬套的受力情况和载荷谱的特点研究加速试验方法,应用损伤理论压缩道路载荷试验谱,通过约束系统解耦,建立试验台架,进行加速试验,最后由刚度试验的结果验证疲劳损伤程度.结果表明,新的加速试验方法与传统的台架试验相比,不但具有同样的效果而且缩短试验时间,降低开发、试验成本.     

基于虚拟载荷的悬架台架耐久试验方法

为加速试验认证周期、降低试验成本,采用了基于多体动力学的虚拟载荷生成方法及其数据处理流程,搭建了悬架系统道路模拟试验台架,分别进行了基于虚拟载荷和基于试车场真实载荷的耐久试验。通过耐久试验零件失效模式与失效发生时间的对比分析,验证了基于虚拟载荷的悬架道路模拟试验方法的有效性。     

随机振动与冲击条件下电动车电池包结构响应分析

为提高电动汽车电池包结构安全性和电连接可靠性,更好地预判和分析电池包结构损伤和电接触可靠性,建立了电池包精细化模型,通过电池包模态试验验证了模型的有效性;从应力值和加速度两个方面分析了电池包在稳态随机振动和瞬态冲击下的结构损伤和电接触可靠性。结果表明,电池包整体模态对触点的动态响应影响很大;同一振动工况下不同位置触点的应力和加速度都很不均匀;冲击工况产生的交变应力比稳态工况对电池包造成的结构伤害和对内部电触点可靠性的影响都更大。分析结果可为电池包安全性设计、接触保护设计和疲劳寿命预测等提供参考。     

基于疲劳损伤谱的动力电池包振动标准分析*

为分析动力电池包振动标准的严苛程度,提高电池包结构设计的可靠性,引入频域随机振动疲劳与疲劳损伤累计理论,同时考虑振动激励的方式、持续时间、幅值、带宽等各因素的影响,以疲劳损伤谱作为评价振动标准严苛程度的统一尺度,分别计算了国内外主流动力电池包振动标准的疲劳损伤谱,并对不同频带上各标准的严苛程度进行了分析,着重分析了动力电池包3个振动相关标准的差别,指出了其对电池包结构设计的影响。     

基于频域加速的冷却模块振动台架试验研究

介绍了如何从时域加速度信号转换成冲击响应谱(SRS)和疲劳损伤谱(FDS)以及冲击响应谱和疲劳损伤谱的应用。以某车型的冷却模块为研究对象,提出了通过冷却模块的路谱采集加速度时域信号转化成PSD控制台架振动耐久试验的方法。在失效模式和疲劳损伤等效的前提下,实现了试车场耐久规范与台架耐久规范的等效关联,且大大缩短了冷却模块台架试验的时间,解决了冷却模块的台架验证难题。     

车用电池热管理系统试验台架研制与试验研究

为了满足电动汽车电池包和电池热管理系统开发和试验需求,设计和搭建了基于CAN总线通讯交互的电池热管理系统试验台架。通过高温US06工况和低温NEDC工况电池热管理试验研究表明,该试验台架功能运行正常,电池包设计符合热管理要求。并初步验证了电池热管理基本控制策略的正确性,为后续整车级电池热管理标定试验和策略优化提供依据。     

应用道路模拟机进行整车强化坏路试验研究

应用道路模拟技术将道路试验转移到台架试验,通过兼顾时域、频域、伪损伤的方法确保迭代精度,大大缩短道路试验周期。详细分析路谱采集和路谱编辑处理的方法,探讨试验台架系统识别中如何确保频响函数精度、路谱迭代精度的关键技术。以石块路为例,经过多次的迭代,根据时域、频域和伪损伤分别对迭代质量进行评价,发现模拟响应信号和道路原始响应信号吻合,实现载荷谱再现。最后通过台架耐久性试验,更快地再现了强化坏路试验中的车辆故障。     

汽车副车架衬套道路载荷谱缩减应用研究

以某典型汽车副车架衬套为试验对象,探讨了汽车底盘橡胶减振元件的道路行驶载荷谱缩减方法,介绍了对道路行驶载荷谱进行雨流统计的原则、载荷雨流矩阵转换为位移雨流矩阵和损伤矩阵的方法、橡胶件的有限元分析以及应变-寿命曲线获取方法等,并应用缩减的载荷谱进行了台架耐久试验。与道路试验结果对比表明,所提出的道路行驶谱载荷谱缩减方法可快速有效地对橡胶件的耐久性能进行评价,可节省试验资源、缩短产品开发周期。