基于非参数核密度估计法的车辆大数据服役载荷外推方法

提出了基于非参数核密度估计法的用户使用习惯特征统计方法和车辆全寿命周期服役载荷外推方法。以某型宽体轻客的全国大范围用户使用习惯数据调研和道路载荷谱大数据采集为基础,运用非参数一维核密度估计法,研究了90%分位下用户使用习惯典型特征的统计方法。运用非参数二维核密度估计法结合蒙特卡罗仿真,研究了基于用户道路实测载荷的车辆全寿命周期服役载荷外推方法。此外,研究了不同核密度估计法多次外推结果的变化特性,研究结果表明多次载荷外推保持了较好的载荷损伤与分布的一致性。     

无钥匙进入起动系统的起动机控制功能模型研究

针对传统机械钥匙控制起动机起动的不足,对某自动挡汽油机车型引入无钥匙进入起动系统(PEPS),以发动机转速、电子控制单元(ECU)系统电压以及来自PEPS的起动请求信号作为主要输入参数,运用模糊控制算法和引入RS-Flip-Flop触发器实现了起动机的发动机管理系统(EMS)和PEPS协同起动控制。使用ETAS公司的ECU功能开发软件创建了起动机控制功能模型。运用硬件在环实时测试系统LabCar对功能模型进行了仿真测试验证,仿真测试结果证明了该起动机控制功能模型的有效性和稳定性。     

汽车门内板冲压成形起皱研究

在车门内板加工生产中发现CAE使用的成形极限图不能很好地评价和预测起皱缺陷。通过观察实际生产中出现起皱缺陷的位置和在CAE仿真中对应材料的应变轨迹,考虑到不均匀拉伸起皱的原理和机制,修正了原有评价准则使之能够同时适用于压应力起皱和不均匀拉伸起皱,最后在CAE软件中使用修正后的起皱评价准则指导工艺优化。试验结果表明,修正后准则指导工艺优化可以有效地改善并消除起皱缺陷,有一定的准确性和可靠性。     

整车道路模拟试验载荷谱编制的最佳加速限值方法研究

整车室内道路模拟试验已成为整车高品质、高效率开发的重要手段,但在道路模拟试验载荷谱编制方面尚未形成比较统一的编谱准则。本文应用时域损伤编辑法对某整车试验场实测载荷谱进行了编制,分别构建了不同损伤保留比例下的多种加速谱。通过研究加速谱的时间缩短比例、损伤衰减速率和载荷特征(时域、幅值域和频率域特征)变化趋势,提出了基于载荷特征变化和相对变化速率(相对变化速率=损伤衰减速率/时间缩短速率)控制的载荷谱编制的最佳加速限值准则。提出了依据最佳加速限值准则编制试验载荷谱的流程,并应用所提出的流程对试验场各典型工况载荷谱进行了编制,加速谱节省了近48%的试验时间。最后应用所编制的加速谱建立了整车道路模拟试验,达到了较好的载荷谱模拟效果,验证该方法的合理性。     

低幅载荷强化和损伤两重性试验研究

以40Cr试样的两级疲劳试验为基础,系统分析低幅载荷作用后试样疲劳强度变化规律,发现存在一个载荷最佳锻炼次数,低幅载荷的强化和损伤作用以这个最佳锻炼次数为分界点.在分界点之前,低幅载荷作用后试样疲劳强度逐级提高,低幅载荷表现为强化作用;在分界点之后,低幅载荷作用后虽然试样疲劳强度仍然得到强化和提高,但疲劳强度提高的程度逐级降低,即低幅载荷的强化作用逐级减弱,表明损伤的逐级增加.这种特性为产品轻量化设计时合理确定载荷谱中低幅载荷的等级及其作用次数提供重要参考.     

基于频域模拟的汽车前大灯振动激励载荷编制

室内道路模拟试验在汽车可靠性研究方面起到了越来越重要的作用。针对某轿车的前大灯,根据研究对象的特性和课题组的研究经验,确定了路谱采集方案,经过对采集的路谱信号进行筛选以及加速处理,得到具有较高置信度的大灯受载加速度信号的功率谱密度曲线,经过差值简化,从频域模拟角度,确立了一种建立大灯室内振动试验加载谱的方法。     

基于加速度信号的悬置螺栓疲劳寿命研究

零件在实验工况下所受应力数据对预测其疲劳寿命至关重要。针对发动机悬置螺栓等无法通过应变片传感器直接得到载荷数据的部位,提出一种基于加速度信号的悬置螺栓疲劳寿命估计方法。通过宏观断口及力学模型分析,明确了在不同工况下造成悬置螺栓疲劳失效的主要矢量载荷与加速度载荷的转换关系。结合悬置螺栓S-N曲线,计算出不同工况下由加速度引起的弯矩和拉压波动载荷的时间历程,并进行了发动机悬置螺栓的疲劳损伤计算,从而形成了一种复杂载荷下的发动机悬置螺栓疲劳寿命分析方法。最后基于悬置螺栓在两种道路的应力载荷谱所分别对应的疲劳寿命,建立起了针对悬置螺栓的道路间的当量关系。     

基于载荷频率的用户道路与试验场车辆部件损伤关联模型研究

采集并分析中国用户道路和试验场道路的载荷数据。通过统计载荷数据各个频率区间的损伤,建立相应的试验场特征矩阵和用户道路目标矩阵,对等载荷谱和等损伤模型进行比较,建立了一种基于载荷频率损伤的等损伤模型。从而得到用户道路与试验场的损伤关联模型,匹配不同路型循环次数,得到了试验场最佳试验规范。为准确地建立符合用户道路特征的试验场规范提供了参考和技术依据。     

低幅载荷对汽车前轴疲劳寿命影响的试验研究

为了探讨基于载荷特性的汽车结构件轻量化设计理论与方法，采用汽车前轴实物物理试验的方法，比较系统地研究某汽车前轴在低幅交变载荷作用下结构疲劳寿命的变化趋势，发现在低于疲劳极限的低幅应力区内存在一个强化载荷区。用强化载荷区内的不同载荷对前轴进行预锻炼，前轴的疲劳寿命有不同程度的提高。既使在高低载荷交替作用的条件下，低载强化效果依然存在。结构的寿命由强度衰减速率和强度提高速率共同决定，而不是仅由损伤决定。     

结构强度对低载强化特性影响的初步研究

为了研究结构强度对低载强化特性的影响，对未经过工艺强化的低强度前轴和经过工艺强化的高强度齿轮分别进行了低载强化试验。通过对试验数据的处理，得到了两种结构弯曲疲劳强度的S-N曲线、弯曲疲劳强度和疲劳寿命与强化载荷、强化次数之间的数学关系，以及经过低载强化后弯曲疲劳强度和疲劳寿命提高的最大幅度。随着结构强度的提高，弯曲疲劳强度的提高幅度呈下降趋势，但疲劳寿命的提高幅度呈上升趋势。从宏观和微观上初步分析了结构强度对低载强化特性影响的原因。