基于S变换的汽车零部件疲劳载荷谱编辑法研究

小波变换和短时傅里叶变换为频域载荷谱编辑方法的主要分析工具,小波变换法分解函数及分解层数难确定和短时傅里叶变换法窗宽固定的缺陷,导致对随机载荷的分析结果存在偏差,影响载荷编辑质量。为解决此问题,基于S变换基本理论,探索S变换在载荷加速编辑领域的应用,对试验场采集的应变信号进行S变换分析提取最大幅值谱,并以此为依据提取轮心六分力信号中的损伤载荷获取加速谱。将S变换、损伤保留、小波变换和短时傅里叶变换加速谱从载荷压缩量、损伤保留比例、功率谱密度、统计参数、穿级计数和疲劳仿真等方面进行对比分析。研究结果表明：基于S变换最大幅值谱可准确识别原始信号中的小损伤载荷;保留相同损伤保留量前提下,S变换加速谱的压缩效率最高且统计参数误差最小;S变换编辑法可将原始载荷时间压缩46.67%,同时加速谱的疲劳分析误差仅为2.2%,可获得与原始载荷相同的分析结果;S变换编辑法在疲劳分析效率和分析精度方面优于损伤保留、小波变换和短时傅里叶变换编辑法;该方法适用于汽车零部件疲劳耐久性分析。     

基于EMD和HHT的内燃机瞬时转速信号分析

简述了经验模态分解(EMD)和Hilbert-Huang变换(HHT)的基本方法和原理,对4缸汽油机在转速2 500 r/min、扭矩83.6 N.m工况下的瞬时转速信号进行了EMD分解,将分解后的各个固有模态函数(IMF)分量作了HHT变换和FFT变换,得到了各IMF分量的瞬时频率和瞬时幅值随时间变化的关系,结合内燃机理论,分析各个分量产生的原因。研究结果表明,EMD算法能够有效地分离瞬时转速信号中的各个频段的信息,并且各IMF分量都有其物理意义。     

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.     

基于小波变换理论的车辆实测载荷谱优化处理方法研究

鉴于工程中采集到的车辆道路载荷谱易受外部环境干扰而存在噪声和异常的尖峰信号,而传统的傅里叶变换滤波方法容易将真实信号随噪声信号同时滤除,本文中研究了基于小波变换理论的车辆实测道路载荷谱降噪方法。选用Daubechies小波函数,结合多种小波阈值降噪准则对某试验车辆实测道路载荷谱进行降噪处理,系统性地研究了不同小波阈值降噪准则和小波消失矩对实测含噪随机载荷信号的降噪性能。结果表明,基于小波变换的降噪方法能有效剔除干扰噪声信号,其中Heuristic SURE准则对原载荷谱各项载荷特征的保留效果最好。此外,研究了基于小波变换理论的实测载荷谱中异常尖峰信号自动检测方法,为车辆实测道路载荷谱的优化处理提供了一定的参考。     

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.     

基于路谱输入的汽车台架耐久性试验方法研究

通过对路谱驱动汽车台架耐久性试验、汽车道路耐久性试验及载荷谱驱动汽车台架耐久性试验的试验车辆响心信号和台架信号的对比分析,探讨了路谱驱动台架耐久性试验的可行性.并依据对路谱驱动试验精度的分析,提出了提高试验精度的途径.     

希尔伯特-黄变换联合分析法在桥梁健康监测模态参数识别中的应用

采用希尔伯特-黄变换方法对桥梁原始振动信号进行分析处理,由于原始信号中信噪比不同,导致在经验模态分解过程中出现模态混叠现象,增加了桥梁模态参数识别难度.结合北京立水西桥健康监测系统振动分析实例,通过将带通滤波与希尔伯特-黄变换相结合的方法,提高桥梁振动信号信噪比,消除在经验模态分解过程中的模态混叠现象,并获得信号的时间～频率局部信息,最后通过绘制桥梁振动时间～频率～振幅曲线,识别桥梁阻尼与频率,并将识别成果与荷载试验结果做对比,其误差在合理范围之内.     

Multiaxial Fatigue Analysis of Vehicle Lower Control Arm Based on Simulated Road Excitation

提出了一种道路模拟试验与CAE相结合的汽车耐久性分析方法.采用道路模拟技术复现实际路面状况,迭代得到的轮胎激励信号,作为CAE动力学分析的边界条件.建立整车刚柔耦合模型,仿真获取关键零件连接点的载荷历程.以某汽车的下摆臂作为实例,采用有限元分析的惯性释放法,求得其应力.据此进一步对其载荷状态做二轴性分析,并选择合适的多轴疲劳损伤模型进行多轴疲劳分析.分析结果与路试结果对比表明,该方法可在设计阶段有效预估汽车关键零部件在非比例载荷作用下的疲劳寿命.     

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。     

目标用户道路谱与试验场道路谱的载荷当量等效模拟研究

基于实测后桥轴头的垂向力、纵向力和测向力信号,利用载荷分析软件,对某车型在典型地区道路和某试车场道路上实测得到的后桥载荷谱进行疲劳特性分析,得出了各类道路经雨流统计的载荷特性,进而将试车场各路段进行组合来等效模拟用户使用道路。对用户使用道路与模拟后的试车场组合路段进行了多轴载荷损伤比较分析,验证了两者间的等效关系。     

轮心六分力作用下悬架疲劳载荷谱提取

准确提取车身连接点载荷是车身疲劳耐久性分析的关键.本文基于某轻型客车研发过程中单独对前、后车轮测取的道路试验轮心六分力数据,采用前、后悬架动力学模型提取车身连接点载荷,分析了多种悬架模型方案及其仿真结果,并与试验结果进行了对比.本文方法能够提取车身连接点载荷,为低成本准确获取车身疲劳耐久分析输入载荷提供了参考.     

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。     

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.     

重型货车驾驶室道路模拟试验

道路模拟试验方法，是一种先进的试验手段，被越来越广泛地应用于汽车零部件可靠性与耐久性研究。本文主要介绍如何利用道路模拟台进行汽车零部件道路模拟试验，并以国产斯太尔重型货车驾驶室为试验对象，简述了从试车场采集载荷谱、编辑载荷谱和台架振动模拟试验这一整个试验过程，指出了试验中应注意的问题。     

基于RPC技术的道路模拟试验载荷谱重构方法研究

载荷测试及载荷谱编制能为车辆及其零部件的疲劳试验提供加载方法,也为疲劳寿命的科学估算提供依据。以国产B型轿车前桥为研究对象,在标准EVP试验路上进行载荷谱样本采集获取目标响应信号,基于远程参数控制技术在道路模拟实验中对载荷谱进行重构,建立了载荷谱重构的标准流程。     

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.     

摩托车道路行驶载荷谱的测量与耐久性试验

通过调查摩托车实际道路使用条件,利用道路载荷采集仪器进行实际道路载荷谱的采集,分析与试车场道路载荷谱的相关性后,最终形成短周期的、可等效实际使用预期寿命的耐久性试验规范,并进行相应试验,从而达到缩短摩托车新产品开发周期,提高研发能力的目的。     

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。     

越野汽车试验场载荷信号的采集及预处理技术

以某型越野汽车为研究对象,在某试验场不同道路条件下进行了整车载荷信号采集,并介绍了信号采集方法.为提高数据采集的真实性和可靠性,对试验场载荷信号进行了信号时标的一致性处理、异常点判别与剔除、趋势项消除、数据检验、样本选择及傅里叶低通滤波等预处理,为下一步进行室内道路模拟试验载荷谱的强化处理奠定了基础.     

轿车悬架台架多轴疲劳试验载荷开发

以某C级轿车悬架零部件的试验载荷开发为例,探讨了多轴疲劳载荷谱浓缩的编辑方法和台架试验载荷谱的质量检查技术,以及载荷测试参数和道路载荷采集工况的确定.浓缩载荷谱质量分析结果表明,该C级车悬架时间域编辑载荷谱优于峰谷值编辑载荷谱.以时间域编辑为基础,结合提出的特殊载荷频率浓缩处理,使C级车悬架零部件台架试验载荷达到了理想的加速效果和各轴损伤的一致性.