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。     

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。     

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.     

基于LSTM神经网络车辆零部件载荷预测方法研究

载荷信号是对车辆零部件结构的可靠性和疲劳耐久分析的基础。文章针对当前工程应用中载荷谱获取方法的不足，提出了一种基于LSTM神经网络来预测车辆零部件载荷的方法。将实采信号经过预处理后，选取整车六分力参数为输入，实现了减振器弹簧、稳定杆等底盘悬架零部件在比利时路面下载荷的预测，并从时域信号、功率谱密度、损伤方面将预测结果与实际测量结果进行了对比。结果表明，LSTM模型有足够高的精度，为整车结构载荷获取提供了一种新的途径。     

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。     

汽车可靠性试验规程制定研究

文章介绍了汽车可靠性试验规程制定的基本原理,通过对采集到的用户使用条件下的路面载荷谱数据和强化路面载荷谱数据进行总损伤、频域损伤和相对损伤等方面进行对比分析,制定可靠性试验规程。     

轻型车后桥二维载荷谱及其疲劳寿命预测

以雨流法得到的载荷谱为基础，建立了后桥的二维载荷谱，并编制了二维载荷谱的计算机程序，分别利用一维和二维载荷谱对ＥＱ１０３０Ｔ型轻型车后桥进行了疲劳寿命预测。     

轿车悬架耐久性试验载荷谱的优化研究

文中旨在研究评价轿车悬架耐久性试验载荷谱的优化方法.根据材料的低载强化特性,提出了一种综合考虑强化和损伤效果的无效载荷评价原则;接着对比分析了采用两种不同的无效载荷删除准则对某轿车悬架耐久性试验载荷谱进行处理的结果,包括强化与损伤载荷的保留比例和载荷谱的长度对原载荷谱总体特征的影响;最后据此提出载荷谱优化处理应遵循的原则.     

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。     

基于传递函数分析的汽车动态载荷预测方法

基于整车两自由度振动模型进行动态载荷传递函数分析,在获得整车参数或状态改变后的簧上和簧下传递函数比,提出了基于传递函数比的汽车动态载荷谱预测方法;采用基于虚拟试验场的耐久性载荷谱提取方法,对所预测的载荷谱进行了验证。结果表明：提出的方法可以有效预测汽车在不同载重状态下的动态载荷谱,但由于质量变化会引起汽车悬架系统的阻尼特性发生变化,导致载荷谱仿真值比预测值有所滞后。     

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.     

复杂载荷下曲轴疲劳强度的可靠性

针对目前发动机曲轴疲劳可靠性设计方法法中存在的不足，通过对曲轴疲劳试验程序载荷谱及Ｐ－σ－Ｎ曲线的研究，提出出用程序载荷谱测定了Ｐ－σ－Ｎ曲线，并应用疲劳损伤等交理论对承受复杂载荷的贡轴进行可靠性设计的新方法。     

道路模拟试验方法浅析

"模拟"的意思就是"模仿".进行道路模拟试验,就是根据一定的理论方法,对被试零件真实工况下的载荷进行采集和处理,得到所谓"载荷谱".试验时以此载荷谱通过道路模拟试验设备对被试对象进行试验,其试验结果与被试验对象在实际工况下承受真实工作载荷(或称工作谱)的试验结果等效.在试验台架上对试件施加载荷谱,也就如在现场试验一样.     

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。     

考虑低载荷强化效应的汽车转向节疲劳分析

本文中基于试验场强化道路实车测试,结合零部件有限元动力学仿真和疲劳耐久性能仿真,探求考虑小载荷强化效应与Miner准则两种疲劳分析方法对汽车零部件疲劳寿命预测的差异性。通过室内实车振动测试与有限元仿真联合分析,确定前转向节疲劳损伤危险点(即路试应变监测点);提取试验场强化道路实测应变监测点应变时间历程,经过预处理、时域加速、雨流矩阵外推和载荷谱分级得到10级等效应力谱。结合低载荷强化理论和线性累积损伤理论对10级等效应力谱的疲劳效应和损伤效应进行分析,相对于传统Miner准则而言,考虑了小载荷强化效应使构件在加载过程中疲劳极限呈现上升规律,进而需要修正构件S-N曲线(简化),较初始S-N曲线向上偏移,基于修正后构件S-N曲线并应用线性疲劳损伤累积理论预估的转向节疲劳寿命较Miner准则提高了40.6%。此种方法考虑了材料强化行为的影响,一定程度上弥补了Miner理论未考虑各级载荷间相互影响和材料硬化瞬态行为影响的缺陷,对实际零部件疲劳寿命估计与轻量化设计提供新的参考。     

EQ140汽车后桥的极值载荷分析及在疲劳试验中的应用

本文对汽车后桥的极值载荷进行了深入的分析，得出了确定最短测量里程和估算载荷谱极值载荷的方法，用此方法推断了三种典型载荷谱的极值载荷，建立了三种单一路面的程序疲劳试验者，进行了室内程序疲劳试验，得到了代表各种种面等级的极值载荷和使用寿命的统计关系。     

发动机气缸套磨损谱编制方法研究

通过对气缸套-活塞环进行润滑分析,得到了不同曲轴转角位置活塞环的微凸体载荷分布及磨损速率。结合动载荷特点对Archard磨损计算模型进行了修正,同时根据载荷分级对发动机工况进行了离散,计算得到了各离散网格单元内的磨损参数,基于发动机整机载荷谱,采用时间插值方法,编制了典型任务剖面下的气缸套磨损谱。     

基于多体动力学的车辆悬架控制臂载荷谱混合分布外推研究

试验场强化路载荷谱外推全寿命载荷谱是汽车构件疲劳耐久性能评判准确性的关键因素，针对参数法外推单分布估计的局限性，引入混合分布估计描述载荷谱多峰或复杂分布的综合特征。基于试验场强化路实车测试，应用多体动力学与有限元联合仿真，提取控制臂危险点应力谱；分别应用单分布和混合分布法解算应力谱拟合优度，以此为据选取应力谱最优均值、幅值概率密度并将应力谱循环外推至10⁶次，应用FKM平均应力修正法编制8级应力谱，依据Miner准则分别从载荷幅值分布、损伤分布以及总损伤量等方面对单分布与混合分布外推应力谱进行综合分析。研究结果表明：应用拟合优度能较好评估两分布对应力谱均、幅值拟合程度，混合分布拟合效果优于单分布，拟合优度均为98%，对应力谱分布特征描述更为精确，可为外推提供较真实的载荷分布概率密度，从而提高外推载荷谱精度；比较应用2种分布拟合的外推载荷谱，损伤分布趋势相近，中级载荷损伤占比高，单分布外推载荷谱总损伤量为6.3×10^-4，大于混合分布外推载荷谱总损伤为5×10^-4，寿命预测偏于保守，导致耐久性设计裕度较大，应用混合分布外推能提高耐久性评估与轻量化设计精度。     

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。