合成道路谱在四通道整车道路模拟试验中的应用

介绍了一种基于路面不平度输入的合成道路谱生成方法,以某款车为例,分析了合成道路谱在四通道整车道路模拟试验台上的模拟质量。试验结果表明,对垂直载荷敏感的通道模拟精度良好,大部分相对载荷为0.5~2.0,与实际载荷测量的波动范围一致。合成道路谱可作为四通道的垂直载荷激励,能够对整车车身和内、外饰件等零部件进行快速质量评价。     

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。     

整车多通道道路模拟试验的研究

<正>整车多通道道路模拟试验是一种在试验室内复现实际道路行驶状况的测试手段。通过在试车场对实际车辆道路谱的采集,运用液压伺服多通道道路模拟台架和计算机远程参数控制系统进行迭代,得到用于驱动台架试验的道路载荷文件,在此结果上进行整车或者底盘系统的多通道道路模拟试验,最后与试车场耐久试验车辆进行比较得出零部件考核一致性结果,由此能大大缩短验证及开发时间。本文将通过实际的项目来介绍整车多通道道路模拟台架试验的过程。     

三轴客车室内道路模拟试验研究

对采集的道路载荷谱进行分析处理得到道路模拟试验的目标信号。确定了道路模拟试验系统的输入和输出的通道配置。采用白粉噪声进行系统识别。进行了道路模拟中的第一次驱动信号计算以及循环迭代,最终达到预定的模拟精度,为整车室内耐久试验奠定基础。结果表明,基于道路模拟技术,在室内复现三轴客车的路面激励工况,该方法可行、有效。     

基于混合试验技术的整车道路模拟

载荷谱是当前道路模拟试验研究的重点。针对传统实车路谱数据采集及全虚拟仿真的局限性,文章提出了基于数字路面、轮胎模型、台架、试验车等的混合试验方法,研究了混合试验系统建模及迭代方法,并据此开展实车试验,最后对混合试验与实车道路试验轮心载荷进行了相关性分析。结果表明,该方法与实车道路试验具有较好的一致性,可大幅提前整车结构耐久性评估的节点,为压缩项目开发周期提供了有效手段。     

基于道路试验的手动变速器载荷谱研究及验证

变速器是汽车的重要零部件之一,对汽车的动力性、经济性以及可靠性有着重要的影响,因此变速器的耐久可靠性显得尤为重要。以某手动机械变速器为研究对象,利用道路试验数据采集系统,采集了整车可靠性试验载荷谱,将道路试验载荷谱转化为实际台架试验加载载荷谱,通过仿真分析和变速器台架耐久试验,验证了变速器载荷谱的有效性。     

基于试验场道路谱的双离合变速器载荷谱研究

通过变速器道路载荷谱采集系统,实车采集了试验场整车耐久试验载荷谱,根据齿轮材料的S-N曲线和疲劳累积Miners理论,得到对变速器各个档位的考核强度。根据整车载荷谱的强度,以及可靠性理论,设计了双离合变速器的台架加载试验方法。     

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。     

载荷谱技术在越野车驱动桥开发中的应用研究

为实现某中型越野车的轻量化和高可靠性,探讨了越野车疲劳载荷谱测试方法,并结合载荷谱的浓缩编辑技术建立了完整的越野车零部件开发载荷谱数据库,为该越野车驱动桥总成开发提供了真实的载荷输入条件,并得到了越野车驱动桥疲劳强度校核与道路耐久性试验考核一致的结果。通过载荷谱技术的应用,新结构越野车驱动桥顺利通过了整车可靠性道路试验。     

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。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

基于汽车车身垂直加速度的典型道路路面谱识别研究

以1/4汽车振动模型为研究对象,推导出以汽车车身垂直振动加速度作为输入信号、路面不平度作为输出信号的数学模型及其模拟图,并利用MATLAB/SIMULINK搭建系统模型求解路面不平度,对路面不平度进行谱估计完成路谱的识别。通过实际测试和数据处理分析,说明该方法理论依据正确可行,可以为虚拟样机仿真路面的生成提供数据支持。     

轮胎尺寸对汽车结构疲劳累积损伤影响研究

基于结构耐久试验工况,通过六分力设备与底盘杆系所采集的整车道路载荷谱,应用动力学载荷分解方法获得虚拟随机载荷谱,对车身结构进行应力分析和疲劳累积损伤计算。在底盘关键位置布置传感器,同时在车身结构中CAE疲劳分析所对应的5个高应力区粘贴应变片,先后采用3套不同尺寸参数(包括胎高和胎面宽度)的轮胎以相同的耐久工况(同一个试验场,试验路面及对应的速度相同)来进行实车载荷对比测试。针对车身结构载荷幅值、频域进行分析,并基于雨流循环计数对车身和底盘件进行疲劳累积损伤计算与分析。整车实际测试的结果表明,CAE所预测到的损伤(裂纹)位置及其里程数与路试结果相吻合;在同样使用条件下,轮胎内径越大,车身结构和汽车底盘的寿命越低,已经可进行量化对比。     

基于Simulink车辆舒适性和行驶安全性仿真分析

根据国标GB／T7031—2005机械振动道路路面谱测量数据报告,在MatLab中编写了随机路面激励谱仿真程序;利用拉格朗日方程建立了1／2车辆动力学模型,并用Simulink对其进行了仿真;以不同等级路面和不同车速下的随机路面激励谱作为输入,分析了车辆在不同等级路面、不同车速下的车身加速度均方根值和后轮的动载荷均方根值。这对满足汽车行驶舒适性和行驶安全性的情况下优化悬架参数具有重要意义。     

松软路面突变性对车辆垂向振动的影响

为了在越野行驶车辆平顺性仿真系统中实时动态反映车辆的振动特性,提出了基于小波变换的松软越野路面突变性描述方法并分析突变性对车辆垂向振动的影响。通过小波变换对路面奇异点进行测定和定位,把越野车辆平顺性仿真系统看作是在有限时间内受到随机载荷激励的动力系统,分析其受路面突变载荷的车辆的垂直振动响应方差。结果表明,小波变换能较准确地判定路面奇异点并对其定位,可为越野车辆平顺性虚拟测试系统提供路面随机输入。     

谐波叠加法在道路谱重构中的改进与应用研究

三维路面的数值模拟是车辆虚拟道路试验中的重要研究课题，而道路谱的重构与分析是其中的核心内容。谐波叠加法作为常用的道路谱重构方法，具有良好的适用性及精度。但在解决非规则分布的复杂道路问题时存在着重构精度不足以及计算效率不够等问题。为此，在原有的谐波叠加法基础上，提出基于改进谐波叠加法的道路谱重构方法。通过三次样条插值技术对谐波叠加法进行改进，以正定平方分解 （Cholesky） 次数来减少计算内存，从而提高道路谱重构精度。研究发现，相较于传统的谐波叠加重构方法，基于改进谐波叠加法的道路谱重构算法运行模拟时间大大减少，但是精度明显提升。与直接测量法、载荷谱迭代法、谐波叠加法以及滤波白噪声法等相比，基于改进谐波叠加法的道路谱重构精度在90%以上，具有显著优势。基于改进谐波叠加法的道路谱重构模拟仿真，重构的路面功率谱与标准路面谱能很好地契合，得到更加满意的仿真效果，在车辆虚拟道路试验中具有一定的实践应用价值。     

基于室内道路模拟技术的整车加速耐久性试验的研究

兼顾损伤和功率谱密度,对从试验场采集的道路载荷谱进行综合编辑,以缩短试验周期.在道路模拟试验台上对编辑后的载荷谱进行迭代,求得汽车的驱动谱,并总结了迭代过程中调整增益系数等关键技术.最后在道路模拟试验台上进行加速耐久性试验,结果表明,该室内道路模拟技术能在更短的时间内准确再现试验场试验所呈现的故障.     

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。     

车身焊接结构室内可靠性试验强化系数计算研究

为了对室内道路模拟可靠性强化试验结果进行合理评价及更好地实现试验结果对设计的指导,研究了强化系数的计算方法,进行了用户道路、室内道路模拟可靠性试验的载荷谱采集与分析,并进行焊接结构SN曲线确定和疲劳损伤计算。基于Miner线性损伤累积理论,最终通过计算获得室内可靠性的强化系数结果,形成了一套基于载荷谱实测数据的汽车结构室内可靠性试验的强化系数计算方法和流程。