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。     

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。     

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。     

考虑频域损伤谱的试验场耐久规范优化方法

根据用户调研分析结果,设计用户数据采集路线以及载重比例,并在车辆关键结构件上布置相应传感器,采集用户及试验场载荷数据,综合考虑试验场各特征路面、车速等参数的耦合特性,研究车辆系统的频率响应分布,在损伤及雨流等效的基础上,利用频域损伤谱优化耐久试验规范,使试验场规范在频域分布上贴近用户实际路面。     

基于襄阳汽车试验场几种典型乘用车耐久性工况分析

本文使用六分力传感器对襄樊汽车试验场几种典型的耐久性规范进行测量,应用TECWARE软件对信号进行消零漂、奇异值的剔除、数字化滤波、雨流计数、行雨流计数后进行叠加,雨流矩阵的外推等操作,得到了每种耐久性工况全寿命里程累积名义损伤结果。通过对累积名义损伤结果的分析,对某自主品牌规范提出了修改建议,同时对各种规范的考核特点进行了描叙。     

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。     

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。     

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。     

车架弯扭组合台架疲劳试验仿真

为考虑商用车车架总成在用户使用中受扭转时的工况,台架试验引入了车架轴间扭转角参数。利用车架轴间扭转角度加载就可以利用室内车架疲劳试验台架尽可能的模拟车架的实际工况。然而在试验过程中发现,台架试验与CAE分析模型简化上的差异,导致结果出现较大的差异。本文为提高仿真的精度,建立了尽可能与试验模型一致的仿真模型。在建立台架仿真的模型时,考虑前后悬连接方式对车架的影响,在需要特别关注的部位设置了接触,同时考虑了结构的几何非线性和材料的塑性性能。利用Abaqus有限元软件完成了车架仿台架扭转分析,得到了结构的应力分布,然后将应力结果导入到疲劳软件,计算出结构的损伤和寿命。得到结果与台架试验结果吻合,一致性较高。     

悬架台架耐久试验与整车耐久试验关联性分析

从Miner线性累积损伤理论出发,通过对试验场整车耐久试验伪损伤等效的方法,提出一套基于试验场伪损伤等效正弦波的悬架系统耐久试验方法,并通过基于试验场与台架试验失效模式的置信度分析方法,对试验场与台架试验故障关联,对该方法进行修正,证明了该方法的正确性。为悬架台架耐久试验获得快速目标谱提供了新方法。     

汽车试验场载荷谱等效分析技术

为将A试验场已知路试规范等效地转移到B 试验场，利用某sUV 车型的A 和B 试验场载荷谱，进行分类和等 效分析。针对模拟山路和高环工况，由于两试验场的路面构造一致，所以在B 试验场中直接沿用A 试验场规范；针对强化坏路工况，选择55 个等效通道，基于伪损伤一致原则进行等效分析，并制定B 试验场路试规范。在确保伪损伤一致性的情况下，部件真实损伤也一致，先将目标随机载荷进行雨流计数，得到幅值与频次在双对数坐标系下的关系曲线，定义计算伪损伤的S-N 曲线斜率为经过该曲线高幅值区域内最多点直线的斜率，同时S-N 曲线截距是该曲线中最大幅值 的10 倍。最终通过对等效通道的伪损伤，以及雨流统计频次曲线和穿级计数曲线的对比，验证了等效分析的有效性。     

试验场整车结构耐久性评价等效方法研究

为制定国内某试验场耐久性规范,以已经生效的国外试验场规范作为目标,依据线性损伤累积理论得出两试验场的损伤,采用等相对损伤关联法建立试验场间损伤等效模型。利用多目标遗传算法求解,合理设置约束条件,求解并挑选出损伤拟合度最好情况下的各路况循环次数。从损伤、幅值域、频域方面验证解的有效度,最终制定该试验场耐久性规范,其总里程为4 000 km,测试时间为目标规范的20%。试验结果证明,新规范下的汽车试验,能有效凸显汽车故障成分,缩短整车开发周期。     

关联用户的汽车试验场耐久性评价路况循环确定方法研究

针对当前关联用户的试验场整车耐久性试验路况循环次数难以确定的问题,提出了基于遗传算法的多目标优化方法。以采集的用户道路载荷数据为基础,外推得到整车全寿命周期不同部位损伤目标,结合试验场各个特征路况的基础损伤矩阵,建立了"试验场-用户"损伤等效关联模型,利用传统最小二乘法和遗传算法对损伤等效模型求解,并针对遗传算法的多组非劣解提出优选准则。通过试验场损伤与用户目标损伤比,分析了两者对模拟实际用户使用情况的有效性。结果表明基于遗传算法可以更为合理地确定各路况的循环次数,更好地复现不同部位的损伤水平,而最小二乘法得到的试验场路况循环损伤总体偏小,仅能在少数部位复现用户损伤。研究成果为更合理地制定试验场耐久性评价规范、有效评价整车可靠性与耐久性提供参考和依据。     

某履带装甲车辆传动齿轮系疲劳载荷研究

通过分析传动齿轮系的雨流谱、阶次谱及试验谱特性,再综合运用挡位分割及各挡位数据里程统计等方法,编制出符合履带装甲车辆传动齿轮系真实工况的转矩载荷谱,最终形成台架试验方法。依托雨流循环测试技术和等损伤原则,对传动齿轮系所承受的随机转矩时域数据进行雨流计数分析;结合齿轮系材料的S-N曲线,完成了试验谱方案的制定。按照峰值计数方法的极大值点的统计分布来获得具有一定置信度的最大值,参照极大值分布函数推导出最大值分布,并在此基础上最终给出设计谱。为履带装甲车辆综合传动齿轮系由经验设计向预测设计转变打下了基础,具有一定的实用价值。     

关联整车的零部件台架试验规范制定方法

整车、系统及零部件试验是汽车研发中的关键环节,文章提出一种关联整车受力的零部件台架耐久试验方法。首先分析了整车、系统及零部件耐久试验的特点,基于损伤等相关条件等效的前提下,提出了改进后的零部件耐久试验方法;分析零部件单轴向受力工况,并提出等效试验方法;进一步分析了零部件多轴向受力情况,提出加载相位等效的解决办法。实际试验结果表明,该零部件耐久试验方法与整车试验关联一致性良好,同时可有效提升试验效率。     

关联用户实际行驶工况的传动系统台架耐久规范

为了制定合理的传动系统台架耐久规范,对用户道路行驶负荷谱进行实际采集,结合用户调研结果获得了符合95%用户使用情况的目标负荷数据。结合档位,传动轴扭矩及其转速3个测试参数,利用数理统计获得各档位各负荷等级下的旋转圈数及转速,以此编制程序加载谱。加载循环充分考虑换档频次,使台架试验贴近用户实际的使用。     

某轻型车用户道路与试验场道路当量关系计算

根据客户调研结果,实测用户道路载荷谱和试验场道路载荷谱,用nCode GlyphWorks软件进行数据处理和分析。通过对轴头加速度、轴头位移以及板簧应变的损伤计算,确定出基于轴头位移进行试验场路面与用户路面的当量关系计算。最后通过对数据的雨流计数分布以及频域损伤谱的分析,进一步验证了所计算当量关系的准确性以及适用性,为在试验场进行整车路面负荷可靠性快速验证提供了一定的理论依据。     

利用试验关联技术建立试验场标准的研究

近年由于道路分布和道路条件的变化,车辆的输入载荷已经发生了巨大的变化,国内各试车场的试验规范不能适用于主机厂的所有车型。本文利用试验关联技术,将台架试验、用户使用和试车场试验结合起来,最终制定合理的试验场规范。     

副车架台架试验的探索和研究

<正>为了更好地模拟道路试验,使副车架台架结果与路试试验结果关联,提高台架试验对副车架疲劳验证能力的水平,通过对副车架台架试验加载方式进行了探索和研究,对比不同加载方式下的台架试验与路试试验结果的疲劳损伤保留度,从而建立更合理的副车架台架试验方法。     

T-car后桥台架疲劳试验研究

采用台架疲劳试验模拟了T-car后桥在道路试验中的受力状态。通过对T-car后桥进行的总成扭转试验、总成单侧侧向力试验和总成单侧纵向力试验,测得了各测点在疲劳循环中的应变幅、主应变幅度,并采用Coffin-M anson公式估算了寿命。试验表明,台架疲劳试验能反映路试时的疲劳损伤,根据T-car后桥用钢的应变疲劳性能估算得到的疲劳寿命与实际路试结果相符。