整车载荷相关性分析方法与道路模拟试验优化应用

整车多通道道路模拟试验是快速验证服役条件下车辆结构强度的重要试验方法,如何准确、高效地模拟车辆复杂结构多通道随机载荷谱是试验的关键难题.提出了基于载荷相关性分析的整车多通道载荷谱模拟的通道优选与调控方法.以试验车辆试验场实测载荷谱数据为基础,基于载荷谱频域相干系数分析方法,研究了在试验场特定道路工况条件下轮心六分力载荷谱与整车结构关键部位应变谱的相关性,总结了试验场特征道路工况下的轮心六分力损伤主导载荷谱,确定了迭代试验中多通道载荷模拟的优先级,实现了载荷模拟工作的降维.最后依据以上方法建立了整车多通道道路模拟试验,达到了较好的载荷模拟效果.论文研究成果可为整车及关键零部件多通道道路模拟试验的高效执行提供一定的借鉴.     

室内模拟试验的最佳方法——道路载荷谱试验概述

本文介绍了汽车零部件在室内台架试验中所施加疲劳载荷的形式(等幅载荷试验和按道路载荷谱试验)，同时，对模拟道路载荷谱试验的三种方式以及国内的应用前景进行了简要的阐述、分析。     

道路模拟试验载荷谱的采集、处理与应用

对实测的某型越野车辆在试验场采集的载荷谱,应用随机振动和谱分析理论等进行了剔除异常点、消除趋势项、平稳性检验、样本选择和低通滤波等处理,然后基于雨流统计对载荷谱进行了压缩,对压缩后的雨流均幅值矩阵进行了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了时域重构,得到了用于试验室的道路模拟试验目标载荷谱,为进行试验室车辆道路模拟试验奠定了技术基础.     

基于时域损伤编辑法的整车道路模拟试验谱编制

整车道路模拟试验需要真实再现车辆的服役载荷,传统的载荷谱编制方法已无法满足其对试验谱的要求,因此急需采用一种能完好保留服役载荷特征的试验谱编制方法。通过分析比较几种常用的编谱方法,发现时域损伤编辑法可在完好保留服役载荷各项特征(幅值、频率、加载次序和多通道相位)的同时,实现试验时间的缩短,是适用于道路模拟试验的一种有效的编谱方法。以某轿车试验场实测载荷谱为基础,应用该方法生成了试验加速谱。从幅值域和频率域对加速谱的有效性和合理性进行了理论验证,发现加速谱在缩短试验时间的同时,完好保留了原始载荷谱的损伤值和各项特征。最后,应用该试验谱建立了整车耐久性台架试验,试验结果与汽车试验场试验相一致,进一步验证了该方法的正确性。     

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。     

全路面汽车起重机的道路模拟试验

为研究和改善ＣＸＰ10 32型 (以下称ＣＸＰ10 32 )全路面汽车起重机的行驶平顺性及提高承载系统的寿命 ,要对其振动特性进行研究。道路试验虽然能如实地反映ＣＸＰ10 32行驶时的实际情况 ,但需要消耗大量的人力和物力 ,而且试验周期很长 ,控制也很困难。采用室内台架试验的方法在室内再现ＣＸＰ10 32在实际行驶中所遇到的各种复杂工况 ,以研究其在随机振动环境地中的振动状态和疲劳损坏原因有很大的优越性 ,而且还能有效地控制工作台面的位移、速度和加速度 ,精确地控制和检测ＣＸＰ10 32各部分的状况。1　道路谱的采集为了使ＣＸＰ10 32在…     

基于道路载荷谱的副车架疲劳分析及优化

使用杂合车安装路谱采集传感器,采集耐久试验场路谱载荷。基于实测试验场载荷谱数据,建立整车多体动力学模型进行虚拟载荷迭代,得到副车架各连接点上的载荷时间历程曲线。建立副车架有限元模型计算得到结构的强度计算结果,再结合载荷时间历程曲线通过FEMFAT软件计算得到副车架疲劳损伤结果。对不满足疲劳耐久性能要求的结构进行优化,修改后结构有效降低了疲劳损伤值,最终满足疲劳损伤设计要求。基于该流程可以在研发设计阶段发现副车架结构的疲劳设计薄弱点,大大缩短开发周期、节省试验开发成本。     

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。     

整车道路模拟与道路试验关联研究

24通道道路模拟机能最大程度地复现路面对整车的激励,能真实、快速地暴露出大部分整车可靠性问题,它已成为整车可靠性开发重要的手段之一。为探讨整车道路模拟和道路试验的关联程度,进行了道路载荷谱采集和台架迭代,将试验场载荷和台架响应,从时域和频域多个角度进行对比分析,并与路试发生的故障进行对标分析,结果表明:24通道台架试验与路试具有非常高的关联度,在项目前期开发中,可替代路试以缩短试验开发周期。     

基于随机变幅动载的驱动桥道路模拟试验研究

开发了转鼓凸块式驱动桥室内道路模拟试验系统，在直径达4m的转鼓表面安装了一定数量的高程凸块，运行时能模拟车辆行驶时来自不平路面的冲击和振动，并形成作用于车桥的随机变幅动载。介绍了试验系统的总体结构，分析了系统道路模拟的工作特性，阐述了试验原理和随机变幅动载荷的形成机理，给出了两组不同车速下试验时实测的变幅动载的时间历程曲线。通过对载荷曲线和试验结果的分析，证明了该试验方法是可行的。     

基于道路载荷的汽车结构件可靠性试验方法研究

基于疲劳伪损伤相关性分析,建立了与道路载荷等效的程序载荷谱;对构件疲劳寿命进行了威布尔分析,建立了在一定置信度、可靠度条件下最少样件的可靠性试验方案。通过变速箱支架台架可靠性试验,复现了与道路试验相同的失效模式、疲劳失效寿命,分析了影响变速箱支架疲劳寿命的因素,并验证了试验方法的有效性。     

整车室内道路模拟试验用载荷谱的编制方法研究

室内道路模拟试验中,将试验场实测载荷谱编制成可行有效的试验用载荷谱是十分关键的。提出一套整车室内道路模拟试验用载荷谱的编制方法,包括试验场实测载荷谱的选取和试验用载荷谱的加速。对于试验场实测载荷谱的选取,传统方法大多基于载荷谱的损伤而选取中值损伤谱。从载荷谱的数值统计特征出发,提出一种基于各路段最小标准差谱组合的试验场实测载荷谱选取新方法,并阐述最小标准差组合谱(Concatenation of multi-sections minimum standard deviation spectra,CMSD)的构造方法与流程。以试验场实测载荷谱为基础构造出CMSD,损伤分析结果表明CMSD近似为均值损伤谱,具有一定的代表性。对于试验用载荷谱的加速,采用时域信号压缩的方法对CMSD进行加速处理,生成加速谱。以加速谱为目标谱进行整车耐久性试验,试验中出现了与汽车试验场一致的失效模式,验证了该套方法的可行性。该套方法可为其他车型的整车室内道路模拟试验用载荷谱的编制提供一定的参考。     

轿车副车架的路谱试验及可靠性分析

相对电子产品可靠性试验而言,机械产品可靠性试验理论问题还处于不成熟的阶段。本文对机械可靠性试验做了简单的介绍,依据某车型副车架的受力分析,通过建立有效的试验台架,合理设计试验方案,对试验数据进行可靠性分析,给出改进方法,对副车架优化分析,从而阐述可靠性试验在汽车零部件检验中的应用。     

路面激励下的履带车辆负重轮动载荷研究

履带车辆负重轮动载荷的大小直接影响车辆附着性能及牵引性能.在计及履带车辆前后轮输入变时差相关性和左右轮输入相干性的基础上,建立履带车辆整车负重轮动载荷理论估算模型.基于多体动力学软件RecurDyn,建立履带车辆多体动力学模型并进行模型验证.基于履带车辆负重轮动载荷理论估算模型及履带车辆多体动力学模型,分别开展行驶速度...     

轮力传感器及其在汽车道路试验中的应用

汽车轮力传感器串接在轮胎轮辋和车桥轮毂之间，用于在汽车实车道路试验和室内台架试验时测量由地面或激振器作用于轮胎的六分力。轮力传感器研制的关键技术包括可靠且准确的信号和能量传输、信号的解耦、强度和结构安装要求等。详细介绍了轮力传感器的研究进展、设计原理、性能评价和误差分析等，最后对其在汽车道路试验中的具体应用做了介绍。     

曝气器的试验、仿真分析与优化

针对某曝气器在使用中曝气盘底部螺纹管发生脆性断裂的问题,对该曝气器进行了材料试验和拉伸试验。建立曝气器的三维有限元模型,应用ANSYS Workbench软件对曝气器进行强度分析,确认曝气器的薄弱点,并进行优化设计。通过加固曝气盘底部螺纹管壁厚和改变曝气盘底部螺纹管结构,获得了性能更好的曝气器。