振动测试在汽车发动机台架耐久试验中的应用

振动测试在发动机台架耐久试验中应用的目的是检测发动机零部件在试验台架的安装条件下振动加速度水平是否正常。根据台架振动测试结果去调整发动机安装，以保证发动机耐久试验过程中在运行较低的振动加速度水平下，不会引起发动机零部件在试验过程中因振动过大而造成的疲劳、磨损、断裂、失效等。本文以四缸涡轮增压汽油发动机为例介绍仪器和设备、试验工况步骤、评判标准、数据结果分析等，为发动机台架耐久试验提供振动测试数据支持及参考标准。     

商用车电瓶箱支架振动疲劳试验方法对比分析

文章通过对道路模拟试验方法和正弦扫频振动试验方法的介绍,并将两种试验方法应用于商用车电瓶箱支架振动疲劳试验。通过试验结果对比分析可知:应用两种振动试验方法考核得到的支架开裂位置即薄弱环节基本一致;从试验时间、试验成本等方面来考虑,推荐使用正弦扫频试验方法对该类支架薄弱环节进行考核。文章得出的结论在一定程度上能够指导该类支架振动耐久试验进行,为新产品研发提供技术支持。     

发动机附件台架疲劳试验工况的探索

通过对发动机附件及其支架的振动信号进行总值和阶次分析,结合基于阶次分析的计算位移,确定振动信号的主要频率成分及最大振动和最大位移产生时的发动机运行工况,并结合疲劳损伤理论,确定了考核发动机附件及其支架可靠性的各个转速和持续时间,为相应耐久工况的制定提供参考依据。     

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。     

自动变速器电子泵起停耐久测试研究

文章介绍了一种专门用于对自动变速器电子泵进行起停耐久测试的试验台架,试验装置使用PLC作为控制器,通过PLC对发动机的起动和停止、电子泵的运行和停止进行控制,试验过程中自动监控运转状态,使用恒温控制装置保证变速器油温在需求范围内,实现了在台架上进行电子泵起停耐久考核。     

浅谈双离合变速器稳态耐久试验故障诊断

在台架耐久性试验过程中,部分零部件可能在早期失效造成试验失败,对关联零部件也有二次损伤风险,为降低研发及试验成本,文章通过专门用于处于开发阶段中动力总成系统的测试仪器,在试验过程中监控试验数据变化,在变速器总成故障的初始阶段能够快速识别异常点,通过数据分析能够准确判断故障具体位置,保障变速器总成不会因为个别零部件疲劳故障导致整机失效。结果表明:试验过程中通过借助辅助设备,监控和分析试验过程中数据变换情况,可以在早期发现故障,对失效零部件进行准确预判,从而快速进行决策,节约大量试验成本及缩短验证周期。     

扭转梁后桥性能仿真优化及试验分析

扭转梁后桥开发过程中,须按照从整车技术要求分解出的零部件技术规范进行设计,并借助CAE优化技术对零部件各性能进行优化。本文主要针对某型扭转梁后桥侧向力耐久疲劳和减振器力耐久疲劳工况进行优化分析,结构优化后耐久疲劳寿命提高。实物样件台架验证结果与优化仿真分析结果基本一致。     

排气歧管隔热罩开裂分析及优化改进

为解决排气歧管隔热罩在发动机台架耐久试验中开裂的问题,对隔热罩进行了FEA分析,包括模态分析和动响应分析。结果显示其一阶模态低于发动机最高点火频率,最大振动响应力超过设计要求,位置与实际开裂位置相吻合,开裂根本原因为共振导致应力过大。根据分析结果对隔热罩进行优化改进,新方案隔热罩模态得到提高,振动响应力下降,满足设计要求,并通过了台架耐久试验考核,验证了优化改进方案的可靠性。     

汽车零部件台架耐久试验标准研究

笔者从金属零部件发生疲劳破坏的本质及原理入手,得出通过对比相同汽车零部件的台架和实际道路疲劳损伤值来确定台架耐久测试标准的方法,并以道路模拟试验台为例,讨论了针对汽车白车身确定其耐久试验标准的具体过程。     

基于道路载荷谱的车身疲劳寿命改进研究

叙述了基于实测道路载荷谱将CAE疲劳寿命预测技术与整车道路模拟试验相结合的方法对某车型车身进行疲劳失效再现和改进设计的过程,改进后的车身分别通过了整车台架试验和试车场道路耐久试验,解决了开发过程中的实际问题。虚拟分析识别出的失效位置与物理试验失效结果一致,可以利用其部分替代物理试验来进行车身的改进设计。实践证明CAE疲劳寿命预测技术与整车道路模拟试验相结合的方法能够有效减少车身开发中的试验数量、缩短开发周期。     

等温淬火球墨铸铁控制臂的失效分析及改进

控制臂是汽车悬架系统的重要零部件,在工作中承受反复的冲击性弯矩载荷,对材料性能有较高要求。某车型控制臂采用了高强韧性的等温淬火球墨铸铁(ADI)材料,在道路试验过程中出现了多次断裂。通过失效分析认为控制臂的开裂性质为高应力低周疲劳开裂,主要与结构性应变集中和材料性能不符合要求有关。通过结构优化、选择合理的合金成分、采用特种铸造工艺制造,对控制臂进行改进,提高了控制臂的安全系数和制件品质,通过了道路试验。     

虚拟台架在汽车底盘零部件优化设计中的应用

以某车型板簧减震器支架疲劳试验为例,利用Solidworks软件建立疲劳台架试验辅助设计平台进行虚拟试验台架设计,并完成台架试验,通过对零部件失效部位进行分析,确定失效模式,通过台架试验和虚拟台架仿真反复相互校核的对比方式,得到零部件最终的优化设计方案。文章通过上述实例来探讨虚拟台架仿真在汽车底盘零部件疲劳试验和优化设计中的重要作用,从而形成一个闭环的汽车底盘零部件的开发流程,有助于提高汽车底盘零部件开发的效率。     

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。     

汽车托运平板车辆的模拟试验方法研究EI北大核心CSCD

为了在整车开发的前期阶段及早预测车辆在运输过程中的疲劳失效问题,搭建了汽车托运平板车辆模拟试验台架,制定了试验方法并进行试验。将耐久试验车辆零件的失效模式与实际汽车托运平板车辆运输过程中车辆零件的失效模式进行对比,验证了汽车托运平板车辆模拟试验方法的有效性。     

汽车托运平板车辆的模拟试验方法研究

为了在整车开发的前期阶段及早预测车辆在运输过程中的疲劳失效问题,搭建了汽车托运平板车辆模拟试验台架,制定了试验方法并进行试验。将耐久试验车辆零件的失效模式与实际汽车托运平板车辆运输过程中车辆零件的失效模式进行对比,验证了汽车托运平板车辆模拟试验方法的有效性。     

控制臂耐久闭环对标

耐久性能是汽车结构轻量化的关键约束指标之一。文章以控制臂作为研究对象,运用疲劳分析理论,进行耐久设计和验证闭环研究。通过虚拟仿真方法设计带缺陷特征的控制臂,预测控制臂的寿命,再通过台架试验进行闭环对标验证。结果显示,虚拟仿真与台架试验失效的位置和寿命结果一致。闭环对标固化了分析方法,积累了快速对标经验,为后续基于耐久性能的轻量化设计奠定了坚实的基础。     

基于DSP的电液伺服控制系统研究

电液伺服系统在汽车整车或零部件测试中应用非常广泛,在汽车及零部件测试中对液压伺服控制系统的控制精度和动态响应要求高,尤其在疲劳耐久和道路模拟测试。大部分汽车厂家主要使用国外进口电液伺服系统对汽车整车和零部件进行刚度和疲劳测试,该市场基本上由国外品牌穆格、英斯特朗、MTS等厂商垄断,且价格高昂。基于上述情况,文章介绍自研电液伺服系统的详细方案并结合试验情况说明自研的电液伺服系统完全可以胜任汽车整车或零部件刚度和疲劳试验的测试需求,实现试验高精度的静态加载和高响应的动态加载,来保证测试的需求;同时为后续项目开展提供经验借鉴。     

增压器涡轮蜗壳开裂问题研究北大核心

对某车用增压汽油机开发过程中出现的国产涡轮蜗壳开裂问题进行了研究,从材料、生产工艺和设计试验等方面综合分析开裂失效因素,建立蜗壳流固耦合解析模型,应用热-机械疲劳分析方法进行设计优化。先用CFD方法计算得到蜗壳热交换边界,然后求解蜗壳在周期冷热循环中的瞬态温度场,将瞬态温度结果输入FEA模型分析后得到蜗壳在周期冷热循环中的瞬态应变变化。根据应变变化幅度推测热-机械疲劳开裂风险,提出了可取代原进口A3K蜗壳的国产1.4837Nb蜗壳优化新方案,并通过了发动机冷热循环耐久试验。研究结果表明了所建方法对解决蜗壳开裂问题实用可行,能够满足工程要求。     

汽车喇叭支架振动疲劳分析

某车型喇叭支架系统在振动试验中发生疲劳断裂失效。针对试验结果分析,对现有的喇叭支架进行了模态和动应力、振动加速度计算分析,确定了仿真分析的边界条件、共振阻尼参数以及共振疲劳分析的方法,提出了结构改进方案,并且该方案通过了试验验证。结果表明,应用有限元仿真和试验相结合的方法可以有效地预测零件系统是否满足振动疲劳的性能要求。     

耐久试验对发动机扭振的影响研究

发动机曲轴扭振是影响整车舒适性的一个重要方面。其中,扭转振动大小的影响因素有很多,发动机的缸数和冲程、发动机的负荷、缸内的燃烧,发动机零部件的形状和质量都会对扭振产生影响。情况表明,发动机经过耐久试验后使扭振角度幅值增大。经分析,曲轴皮带轮、张紧器,正时皮带和皮带轮V带是耐久后影响扭振角度的主要因素。