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。

基于时域损伤识别的单一类型信号传感器布置优化方法

各类建筑在使用过程中总是不断积累损伤,这将给人员财产安全带来巨大的隐患,因此需要寻找能更准确地识别建筑的损伤位置和程度的方法。基于时域单一类型信号的损伤识别方法有着巨大的优势,可以利用较少传感器在较短时间内识别建筑的损伤,再通过合理布置传感器的位置可以获得更准确的识别结果。本文从理论上提出了单一类型传感器优化布置的方法,并通过三维框架算例进行了验证。

基于马氏距离累积量的斜拉桥主梁损伤识别方法

斜拉桥主梁是其运营中最为主要的受力构件,主梁的损伤识别方法研究一直是热点问题。针对结构健康监测数据,提出了一种基于马氏距离累积量的时域损伤识别方法。首先,构造基于马氏距离累积量的结构损伤识别向量,给出了利用监测数据进行损伤识别的操作流程。其次,建立了金塘大桥有限元模型,以正弦力激励的方式获得结构单元在健康及损伤状况下的加速度数据;并利用无损伤状态下的加速度数据作为参考样本,损伤状态下的加速度数据作为待测样本,通过对比损伤识别向量的变化情况进行斜拉桥主梁的损伤识别。最后,针对金塘大桥的实桥监测数据,进一步验证了该方法的有效性。结果表明,基于马氏距离累积量的损伤识别方法可以较为准确的识别斜拉桥主梁的损伤状况。

DCT关键零部件道路模拟加速可靠性试验方法的研究

本文中结合加速试验技术和道路模拟试验技术,提出了基于时频域损伤等效和远程参数控制的双离合器自动变速器(DCT)关键零部件道路模拟加速可靠性试验方法。首先通过在襄樊汽车试验场采集DCT实际行驶道路载荷谱,基于局部应力应变法和Miner疲劳损伤累积理论分析了载荷谱的疲劳损伤。接着进一步分析了实测载荷谱的时域损伤和频域损伤特性,提出了在时域损伤和频域损伤等效基础上基于定量损伤的疲劳损伤编辑及评估方法,并对实测载荷谱进行了编辑和浓缩。最后,基于远程参数控制理论,在研制的3自由度道路模拟试验台上对浓缩和加速后的载荷谱进行了模拟迭代,对DCT关键零部件进行了道路模拟加速可靠性试验。结果表明,所提出的载荷谱编辑方法不仅保留了载荷的时域损伤特性,同时也保留了载荷谱的频域损伤特性,采用编辑后的载荷谱进行道路模拟试验,在大大缩短时间的同时能够对DCT的关键零部件疲劳可靠性进行准确的考核。

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。

道路模拟试验随机谱加窗重构方法研究

运用损伤编辑理论可对道路模拟试验随机谱进行编制,达到删除小载荷实现加速试验的目的。但较少文献涉及如何光滑连接并重构删除小载荷后的保留载荷片段这一关键技术问题。提出一种基于信号加窗重叠的道路模拟试验随机谱连接与重构方法。对比了几种常用窗函数对实测随机谱的连接重构效果,发现汉宁窗不仅可有效解决两段信号的光滑连接重构问题,同时也不会引入极值载荷。以某整车试验场实测载荷为数据基础,结合时域损伤编辑法运用加汉宁窗方法构建了试验加速谱,从幅值域和频率域对加窗谱的有效性和合理性进行了理论验证,发现加窗谱完整的保留了未加窗谱的损伤值且两者的功率谱密度曲线高度重合。最后,应用该加速谱建立了整车道路模拟试验,试验响应谱与目标谱达到了高度一致,验证了该方法的有效性。

汽车道路模拟试验载荷谱的研究

室内道路模拟试验需要重现测试车辆在试验场道路行驶状态,而时域损伤编辑法与传统编制载荷谱的方法相比更能满足其需求。以测试车辆后独立悬架和副车架试验场载荷谱为原始谱,应用时域损伤编辑法,通过研究损伤时间窗口和损伤保留比例对加速谱时间保留长短和加速前后功率谱峰值差异的影响,选取适当时间窗口对原始谱进行编辑,生成台架加速谱。并从时域、幅值域、频域3个方面对原始谱和加速谱进行分析对比,验证了该方法的合理性。

基于道路载荷谱的悬置螺栓台架试验研究

为了快速验证悬置螺栓失效,建立了基于实测悬置力载荷谱的台架加速流程。重新设计了内嵌三分力传感器的发动机悬置支架,准确测量了试验场道路悬置力载荷谱。为了实现台架加速,采用时域损伤编辑方法,去除了大量的低幅值、大循环的载荷,总损伤一致,压缩时间89.5%,缩减前后载荷频率、幅值、损伤特性没有改变,最终台架试验结果失效模式与路试一致。