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。     

基于道路载荷谱的某副水箱支架振动试验

针对某车型副水箱支架在道路耐久试验过程中出现的钣金开裂失效问题,采集副水箱支架路试道路载荷谱,计算路试总损伤并根据振动损伤等效原则,合成得到合适加速台架振动试验的驱动功率谱密度（PSD）。在道路耐久性试验中损坏的原状态样件按此PSD进行振动试验验证,样件失效模式、时间与整车路试结果一致,关联性好;利用该PSD对优化后的样件进行加速振动试验验证,通过加速振动试验的优化样件也通过了整车路试验证,该方法为样车开发节省了路试验证时间。     

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.     

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。     

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。     

电池包结构振动疲劳加速试验研究

目前电池包开发前期可靠性验证主要包括仿真与台架试验,其中关键在于如何定义合理的振动载荷输入,既要保证电池包的失效模式一致,还得尽可能缩短试验周期。基于室内台架试验采集某电池包与车身连接处加速度信号,经过计算获得全寿命期疲劳损伤谱,运用损伤等效原理反算得到目标试验周期的振动耐久试验载荷从而实现快速验证的目的。     

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.     

液压挖掘机斗杆台架疲劳试验载荷等效方法

为了克服斗杆各铰点力分别编制成载荷谱进行疲劳试验加载时各力之间关联特性无法再现的问题,即为了获得能够反映实际工况,且能用于编制台架疲劳试验程序谱的基础载荷数据,提出一种复杂载荷等效方法。首先分别采用三维销轴力传感器、压力传感器、位移传感器和应变片,实测挖掘机工作过程中斗杆与铲斗的铰点力、油缸力、摇杆力、工作姿态及斗杆疲劳关键点应力时间历程;其次根据各铰点力的规律和斗杆的运动特征,确定在斗杆局部坐标系下进行台架疲劳试验的加载方案;再根据斗杆截面应力状态,提出以斗杆最大弯矩截面上应力最大点的应力一致为载荷等效基准,将斗杆上的各铰点力等效为斗杆局部坐标系下的1个单向载荷,最后将该等效载荷加载下斗杆结构上3个疲劳关键点的应力-时间历程与对应测点实测应力-时间历程进行对比。结果表明：2条应力曲线相关程度在1^#测点处达到97.21%,在2^#测点处为91.54%,在3^#测点处,相关程度略低,但也达到88.6%;各疲劳关键点处由等效载荷引起的损伤均与实测应力产生的损伤十分接近,从而验证了载荷等效方法的有效性;按该等效方法求得的等效载荷是编制斗杆疲劳计算载荷谱和台架疲劳试验程序谱的基础数据。     

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。     

基于等效应力的试验载荷谱开发与研究

以某型轿车稳定杆为研究对象,采集试车场道路载荷谱并对其进行统计分析,在传统基于广义力的载荷谱编制方法基础上,考虑结构的真实损伤计算,提出一种基于等效应力的编谱方法。通过CAE和台架试验验证可知,寿命与失效位置与实车路试结果基本一致。新方法相比传统方法能更准确预估损伤等效结果,减少试验频次,更快速地模拟出汽车结构件实际受载情况,试验加速效果明显。     

复现试验场工况的转向拉杆室内加速疲劳试验

针对传统的转向拉杆台架疲劳试验,或者根据设计载荷来制定试验方案,或者对实测载荷根据设置经验门限值进行试探性的编辑,即对载荷历程进行线性强化或小幅值删除,如此来实现加速疲劳试验,显然获得的结果可信度较差。通过对采集到的真实载荷谱进行基于疲劳损伤的编辑浓缩,对小幅值循环的载荷进行可控过滤,达到了定量加速零部件疲劳试验的目的,获得更为可信和可靠的加速试验结果。     

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。     

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。     

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。     

重型汽车室内道路模拟试验载荷谱的预处理

以某重型汽车在标准试车场采集到的载荷谱为例,对载荷谱进行了异常点判别与剔除、趋势项消除、样本选择及傅里叶滤波等预处理,并对预处理完成后的载荷谱从幅值域、频率域和伪损伤等三方面进行编辑分析,得到了生成加速载荷谱的方法。     

基于希尔伯特-黄变换的汽车耐久性载荷谱编辑

室内道路模拟试验是当今主要的耐久性快速评价技术之一.为加速汽车耐久性台架测试,通常需要对载荷谱进行压缩编辑.针对用户道路采集信号的非平稳特征,基于希尔伯特-黄变换对载荷信号进行压缩编辑.首先,对实际用户道路所测得的载荷信号,利用经验模态分解获取固有模态函数.然后,对固有模态函数作希尔伯特变换获取相应的瞬时幅值和瞬时频率...     

变速器加速疲劳试验方法分析EI北大核心CSCD

基于对目前变速器大多采用的等幅疲劳试验方法的分析,运用线性累积损伤准则,推导了一种加速疲劳试验方法;分析了该方法的载荷谱及应力循环次数,及变速器关键零件在不同载荷强化系数作用下的损伤度;得到了这两种试验方法的循环次数与损伤度的当量关系。比较两种方法的试验结果表明,加速疲劳试验方法可较好地保持失效机理,因而更为合理,但尚待进一步的大量试验验证。     

基于实测载荷谱的整车疲劳开发与试验对比研究

采集某试验车的试验场道路载荷谱,建立其多体动力学(Multi-body Dynamics,MBD)模型,提取底盘件及其与车身连接点的载荷。通过有限元疲劳仿真分析,预测整车的寿命。在试制样车完成后,分别开展试验场道路试验和整车四通道台架试验,将仿真分析结果与试验场试验和台架试验的结果进行对比。结果表明,仿真分析的失效位置与两种试验的失效结果一致。有限元疲劳仿真分析和台架试验可用于产品设计阶段,具有缩短开发周期和节约开发成本的优势。     

悬置支架的优化设计与疲劳寿命分析

针对某型轿车变速器悬置支架在道路试验中失效的现象,提出了有效的解决方案。建立了悬置系统动力学模型,进行动力学仿真分析并获得载荷数据。进而应用有限元方法对变速器支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行优化设计;结合台架试验和疲劳寿命预测对变速器悬置支架疲劳寿命进行分析以验证改进方案的有效性和可靠性。     

动力总成悬置动静刚度的应用与影响因素

对发动机动力总成悬置的动刚度和静刚度参数的确定及相互关系进行阐述,提出动力总成悬置匹配计算中关于动、静刚度的一般选取原则,指出影响动刚度值的因素主要有频率、预载荷和动态载荷幅值三个因素。