车身载荷位移反求法中道路行驶载荷的采集及处理

基于位移反求法,研究了汽车载荷谱的获取与处理方法。以某轻型车为试验对象,介绍了试验的数据采集系统、传感器及采集路线,对道路行驶载荷的预处理以及基于雨流计数法的载荷谱的压缩与外推进行了阐述。通过道路行驶载荷迭代处理,得到了多体动力学模型的输入载荷。     

某型越野车试验场载荷谱的压缩与外推

基于雨流计数法,对某型越野车在试验场实测的各路段载荷谱进行压缩;然后对压缩后的雨流均幅值矩阵进行强化外推和基于目标关联模型的比例叠加;最后对叠加后的雨流均幅值矩阵进行时域重构,得到了可用于室内道路模拟试验的目标载荷谱.     

实测载荷谱预处理及雨流统计分析

针对某卡车驾驶室易开裂点的在试验场采集的应变载荷谱,进行了分段、消除趋势项、剔除毛刺、平稳性检验、频域分析等预处理,以提高路谱可靠性。基于雨流统计法计算雨流矩阵,结合E-N曲线计算开裂点各雨流循环的损伤以及各路段的损伤。在此基础上,利用疲劳损伤等效原理对载荷谱进行压缩处理,为虚拟分析及室内道路试验载荷谱编制奠定基础。     

基于实测激励谱的半轴扭转疲劳测试方法研究

针对采用恒幅恒频率加载激励进行汽车半轴扭转室内台架疲劳试验时，无法真实反映半轴在行驶过程中的激励问题，根据汽车半轴在行驶中实际承受的扭转载荷激励，搭建了基于液压伺服控制的汽车半轴扭转疲劳测试系统。对实际激励谱进行处理和频域特征分析、雨流分析，运用雨流矩阵法对激励谱进行雨流外推处理，最后研究了基于频率响应函数的实测激励谱加载方法并进行了试验验证。结果表明，建立的汽车半轴扭转疲劳测试系统复现实际激励谱的加载误差可以降低到3.24%，表明所建立的方法是有效可行的。     

试验场道路当量关系研究

测量了某越野汽车在定远汽车试验场和襄樊汽车试验场部分道路的道路载荷谱,根据统计学规律,应用LMS公司的TecWare软件进行数据处理.把时间序列转化为雨流矩阵,应用道路相关技术和雨流扩展技术得到两个试验场部分道路的当量关系,为在襄樊试验场复现定远试验场越野路提供依据.     

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。     

整车标定及应用举例

1前言 汽车道路模拟试验是在室内复现实际道路的载荷时域信号,测试的用来评估产品的结构性能,如疲劳耐久性,行驶平顺性及产品改进后的性能情况.道路模拟试验属于汽车耐久工程,主要涉及以下内容:道路测试或试验场测试,试验室动态试验台,计算机虚拟仿真.在实际工作中可将三方面内容结合一起应用.道路模拟试验的优点在于通过对载荷谱的编辑,可实现等效加速耐久,缩短试验周期,降低成本等.     

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。     

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。     

车辆随机载荷谱的统计分析

测定了汽车前桥在山区公路、一般沥青公路及汽车试验场强化路面的道路载荷谱,采用雨流计数法得到了各路面载荷谱的均、幅值计数结果,根据Goodman经验疲劳公式,对雨流计数结果进行了零均值应力转换,利用数理统计的方法得到了各路面的载荷分布数学模型,为部件的疲劳寿命分析提供了重要依据。     

一种基于整车道路载荷谱的低成本零部件结构耐久性试验方法

为提高零部件与整车结构耐久性能设计的相关程度,提出一种基于试车场实际道路载荷谱时频域转换及试验加速理论的零部件结构耐久性能试验方法,可满足自主开发中零部件结构耐久性能试验的高质量、低成本要求.     

汽车用户道路行驶载荷谱测量及推断方法研究

介绍了一种可应用于大规模汽车用户道路行驶载荷谱测量的新方法.该方法将加速度和应变信号与车轮载荷之间建立统计函数关系,从而可间接测量用户载荷.通过实车试验和载荷数据处理建立了制动工况下制动力伪损伤与制动强度之间的统计推断模型.对模型进行了验证试验.研究结果表明,本文所述方法可用于大规模用户道路载荷谱测量.     

基于后桥的耐久试验和用户的相关性研究

由于采用试验场道路试验验证单一零部件周期长、成本高,文章搭建了后桥试验台架,通过在汽车后桥粘贴传感器测试其应力变化,并以采集到后桥的室内外载荷谱数据为基础,利用雨流计数法将时域信号转化成雨流矩阵,利用等损伤原理进行损伤计算,建立了台架等幅疲劳试验、试验场试验里程和用户使用里程的当量关系。表明加载力为15kN,加载次数为13879次时可以保证后桥符合用户的使用目标,并且大大降低了试验成本,同时也为建立其它零部件的台架和试验场标准的研究提供了基础。     

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。     

基于真实损伤的动力总成悬置系统路谱载荷缩减方法

研究并提出了一种基于真实损伤的动力总成悬置系统路谱载荷(RLDA)缩减的方法。该方法给出了可以不通过CAE分析计算悬置橡胶真实损伤的思路;考虑到了悬置预载以及悬置刚度非线性部分对橡胶受力的影响;给出了悬置名义应变的计算方法以及路谱缩减原则。最后利用该方法应用于某实际动力总成悬置路谱载荷缩减并进行了单轴block载荷试验。结果表明:该方法与实际整车耐久试验对悬置橡胶产生损伤的一致性较好,失效模式相同,并得到了有效的验证。     

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。     

基于耐久路等效损伤的某电动SUV载荷识别

针对某款新开发SUV电动汽车,根据道路试验规范规划耐久试验道路和里程分配,测量悬架轴头和减振器等位置的加速度及位移信号。研究道路测试数据的平稳性和等效缩减,建立了该车的刚柔多体模型,结合虚拟迭代技术进行载荷识别,计算出该车在试验场耐久道路上的轮心六分力。     

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。     

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。