疲劳耐久性评价技术研究综述

疲劳载荷谱处理是疲劳耐久分析的关键环节。在载荷谱的获取方面,综述并分析了虚拟路面法和载荷迭代法的优势和劣势。在载荷谱的处理方面,综述了增大幅值法、峰谷抽取法、增加频率法、时域关联编辑法等7种载荷谱处理方法,分析结果表明基于时域、频域或者将两者结合对载荷谱特征及信息进行提取,基于疲劳寿命损伤理论对载荷谱进行简化,能进一步加快疲劳分析的流程、缩短研究时长。在疲劳分析方法方面,分析了不同疲劳分析方法的优势和劣势,结果表明在疲劳分析过程的不同阶段选择合适的疲劳分析方法可以获得精度更高的疲劳预测结果,能更高效地获得车辆目标零部件的疲劳寿命。在疲劳耐久台架试验验证方面,针对台架试验的迭代过程存在迭代收敛较慢的问题,提出未来可以尝试通过神经网络的方式来对传递函数进行学习,以期获得更好的迭代效果,获得更为准确的驱动信号,提高疲劳分析的效率。

双离合自动变速器台架路谱试验方法研究

介绍了一种基于双离合变速器的路谱采集及台架试验应用方法,通过前期实车采集路谱数据、转化合成台架路谱测试方法、开展动力总成级的台架路谱测试,对双离合自动变速器质量进行评价。试验结果显示,台架路谱测试工况达成与整车测试基本一致,针对硬件验证可对整车开展有效替代。

中国典型汽车道路谱研究的构建及应用

针对我国汽车道路谱缺失及滞后问题,分别从汽车道路谱的仪器集成、数据采集、数据库建立、数据分析和处理、应用软件的开发以及国家标准的建立等角度,概述了中国典型汽车道路谱研究的过程,并对中国典型汽车道路谱在汽车工程研究与开发中的应用进行了介绍,同时就中国典型汽车道路谱的研究前景进行了探讨和展望。

基于路谱输入的汽车台架耐久性试验方法研究

通过对路谱驱动汽车台架耐久性试验、汽车道路耐久性试验及载荷谱驱动汽车台架耐久性试验的试验车辆响应信号和台架信号的对比分析,探讨了路谱驱动台架耐久性试验的可行性。并依据对路谱驱动试验精度的分析,提出了提高试验精度的途径。

合成道路谱在四通道整车道路模拟试验中的应用

介绍了一种基于路面不平度输入的合成道路谱生成方法,以某款车为例,分析了合成道路谱在四通道整车道路模拟试验台上的模拟质量。试验结果表明,对垂直载荷敏感的通道模拟精度良好,大部分相对载荷为0.5~2.0,与实际载荷测量的波动范围一致。合成道路谱可作为四通道的垂直载荷激励,能够对整车车身和内、外饰件等零部件进行快速质量评价。

弹药运输车辆随机振动的测试及理论分析

介绍了基于加速度方法的路面谱测试,通过在军用车辆车轴和车厢上布置三向加速度传感器,忽略轮胎等因素的影响,车轴测点垂直方向的加速度信号近似路面不平度,车厢上测点的加速度信号则反映弹药的实际振动。分析了车厢不同测点沿x、y、z三个方向及绕三个方向的振动情况,结果表明:该方法可行,并具有很高的可靠性,为通过室内道路模拟设备模拟弹药的实际振动奠定基础。

基于道路载荷谱的柴油机激励分析和台架试验循环研究

基于车辆典型路面行驶产生的道路载荷谱,对发动机的典型运行工况和瞬态行为进行了分析和研究,构建了基于道路载荷的台架运行循环。研究表明：1 500r/min和1 600r/min是车辆行驶过程中柴油机的常用转速,其使用频率远高于其他转速;转速超过1 800r/min时柴油机多数工作于满负荷工况点;柴油机在1 400~1 800r/min运行时主要集中在中高负荷工况,负荷百分比统计值高于60%;整个载荷时间历程中,500~600r/min幅度的转速跃变比例高,且转速最大跃变不会超过1 000r/min。构建的台架运行循环与实际道路载荷强度相似、转速分布类似,能够表征车辆行驶过程中柴油机的激励状态。

室内台架道路模拟试验技术发展综述

早期发现零件缺陷及快速复现道路试验中发现的样件失效问题是台架试验的关键。针对国内外汽车室内台架道路模拟耐久性试验技术发展现状,介绍了台架道路模拟试验技术原理,总结了影响台架试验的关键技术,对不同类型试验台架及试验方法、载荷谱获取、载荷谱样本选择方法及台架道路模拟试验结果评价方法的研究现状进行了梳理分析,探讨了室内台架道路模拟耐久性试验技术的研究发展方向。

模拟公路运输的随机振动试验谱及调整方法研究

文章介绍了国内外相关标准中推荐的模拟公路运输的随机振动试验谱。针对实测数据,利用正态容差极限法通过包络处理的基本步骤制定模拟运输试验谱。并根据多体动力学仿真结果提出了一种根据车速、道路等级变化对包络谱进行调整的方法。在制定模拟公路运输的随机振动试验谱时,应当优先选择利用跑车试验数据制定的试验谱,其次选择类似产品的试验谱并适当调整。在不具备以上两种条件的情况下,再选择国内外相关标准中推荐的试验谱。

基于激光位移传感器的路谱模拟系统研究

快捷、客观、准确、高效率获取有特点的道路路谱是汽车设计和试验中一个亟待解决的难题。针对这个问题,本文设计了基于激光传感器的路面平整度实验室道路谱模拟系统,设计出各种符合国家标准的实验室环境下的道路谱。通过所测模拟路面数据的功率谱密度曲线与国家标准实测真实路面功率谱对比,验证了基于激光传感器的路面平整度测试系统在评价路面平整度指标上的可行性,可减少外部道路测试,节约时间和资金,提高效率。

基于道路载荷谱的城市公交车辆传动耐久性试验方法

城市公交车辆行驶路线相对固定,道路载荷重复性高。为了更精确地评估城市公交车辆传动耐久性,提出了基于用户载荷谱的新型测试方法。首先,采集某时段的城市公交车辆在行驶过程中的变速器输出轴道路载荷谱,结合行驶挡位,将道路载荷分解到变速器输入轴,计算其行驶里程中其各挡位的输入轴载荷分布情况,细化到不同载荷等级区间,并计算频次。其次,采用等效损伤理论,将不同等级的载荷等效至最大损伤载荷并折算加载循环次数。最后,根据设计行驶里程与实际道路载荷谱行驶里程,外推最大损伤载荷下的循环加载次数,提出关联用户道路载荷的变速器耐久性试验方法。研究结果表明:在变速器耐久性试验中,通过该方法得到了城市公交车辆常用行驶挡位的可靠性试验循环加载次数,同时更准确地测试了城市公交车辆变速器的耐久性。

基于轴头垂向加速度响应的车轮载荷推断方法研究

介绍一种可替代六分力测量车轮垂向力载荷的测量新方法。通过对某轿车车轮的轴头垂向加速度和车轮垂向力时域信号进行分析,建立了轴头与车轮之间的线性模型。利用实时信号转化法和数理统计的方法对采集得到的车轮垂向载荷和轴头垂向加速度信号的实时数据进行统计分析,得到了在试车场道路下轴头垂向加速度和车轮垂向力信号之间的统计推断模型。以某车型轿车车轮进行验证试验,利用四立柱道路模拟试验台对该轿车车轮垂向载荷和轴头垂向加速度进行标定,并且进行了试车场道路载荷谱采集。通过对比采集到的车轮垂向力载荷谱与推断的车轮垂向力载荷谱,验证了该模型的有效性,研究结果表明:基于轴头加速度响应的车轮载荷估计方法切实可行。

基于DASYLab的虚拟路谱测试系统开发

虚拟测试技术已广泛应用于数据采集领域,结合弹药运输车辆路面谱实际测试需要,研究了组成整个测试系统的一般方法,并用基于组态化软件DASYLab开发了一套虚拟测试系统,实现了多通道数据实时采集、实时显示、实时存储、分析处理等各种功能。

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。

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。

高温高速行车试验中油品运动粘度与磷谱分析相关性的研究

通过高速行车试验中油品的40℃运动粘度和磷谱分析结果的讨论,发现两者具有很好的相关性。对油品中ZDDP的有效组分衰变分析,可以很好地预测油品的粘度增长趋势。P核磁共振仪是研究高温高速行车试验发动机油品质的一种很好的辅助工具。使用二类基础油及复合添加剂调制的油品,即使PS_2O_2含量已经接近0,油中PSO_3含量下降仍然很慢,在使用二类基础油及复合添加剂调制的油品中,ZDDP的表现如此优良值得继续深入研究。

车辆由路面激发的演变随机响应

在复模态分析与演变谱分析的基础上，对变速行驶车辆由路面激发的演变随机响应问题给出了一般解法。

基于传感布置优化的履带车辆振动测试系统

针对大型结构振动测试传感布置优化问题,开发了集传感布置优化于一体的履带车辆振动测试系统。基于传感布置优化理论,提出一种惯性权值协同学习因子非线性动态调整粒子群优化算法;通过履带车辆有限元模态分析,获取节点不同阶模态振型值,依据模态置信准则开展履带车辆振动测试加速度传感布置优化计算;采用MATLAB和LabView混合编程搭建振动测试系统,开展履带车辆行进速度15 km/h的戈壁路、砂石路、铺面路以及起伏路4种典型路面谱激励下的车身振动测试试验。研究结果表明,试验测得的振动加速度最大值、最小值、均值以及均方根值与商用LabGenius振动测试软件结果基本一致,误差小于1%,验证了传感布置优化计算结果有效性及测试系统功能可行性,可为履带车辆振动测试传感优化及测试系统设计提供理论基础和实践指导。

道路模拟试验目标迭代信号筛选方法研究

传统目标迭代信号筛选的方法是基于疲劳累计损伤理论,计算试验场采集的载荷谱的伪损伤,从而筛选出台架试验的迭代信号。基于不同信号间相关性分析,研究采集的加速度信号与应变信号相关性,筛选出目标迭代信号。两种方法所筛选的迭代信号在时域、频域和响应特性上作对比分析,结果表明,后者筛选的目标迭代信号更优。最后通过进行台架试验,证明了该方法可行性。

大跨度公轨两用桥轨道横梁与整体节点连接疲劳试验研究

介绍国内首座大跨度公轨两用桥——重庆菜园坝长江大桥轨道横梁与整体节点连接的足尺模型疲劳试验。首先根据大桥交通状况与设计流量,由疲劳损伤累积理论,确定其疲劳荷载谱,制定出疲劳荷载取值;然后,设计并制作了1∶1足尺模型,对模型进行200万次疲劳加载试验。试验结果表明,试验模型应力水平较低,实测应力幅大致为30 MPa,疲劳加载200万次后,试验模型未出现裂纹。最后根据疲劳试验结果及国内外有关规范,对轨道横梁与整体节点连接的疲劳性能进行了评价,认为在结构使用寿命期间及正常养护维修情况下,该连接不会发生疲劳开裂,疲劳强度满足要求。