2004054道路模拟试验用载荷谱样本选择方法张觉慧金锋余卓平(上海大众汽车有限公司,上海201805)(同济大学汽车学院,上海200092)[摘要]以某B型车后桥在标准试车场测得的载荷谱为例,提出运用疲劳统计学母体存活率估计量和向量模相结合的基本数学方法,建立多参数条件下选取存活率为50%载荷谱样本的法则,阐明获取具有一定存活率条件下的载荷谱样本选取方法。叙词:道路模拟试验,损伤,存活率AMethodofSelectingLoadSpectraforRoadSimulationTestZhangJuehui&JinFengShanghaiVolkswagenAutomotiveCo.,Ltd.,Shanghai201805YuZhuopingSchoolofAutomotiveEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092[Abstract]Bycombiningtwomathmethodsofsurvivalestimateinfatiguestatisticsandvctoramplitude,amethodofselectingtheloadspectrasamplewith50%survivalratioundermulti2parameterconditionispro2posed1Andtheprocedureisillustratedtakingtheloadspectraofavehiclerear2axleobtainedfromastandardprovinggroundtestingasanexample.Keywords:Roadsimulationtest,Damage,Survivalratio原稿收到日期为2003年6月9日,修改稿收到日期为2003年8月29日。1前言室内道路模拟试验就是通过寻找道路试验与室内试验台试验的某种相关性,对整车和零部件的某些关键点位进行有针对性的疲劳试验,保证几天或几个星期道路模拟试验在整车或零部件上的累积损伤总量等于在实际道路条件下几年产生的累积损伤总量,使得整车开发在系统上和零部件上的缺陷在早期设计阶段就能被诊断并加以改进和优化。提高道路模拟试验(加速试验或称关键寿命疲劳试验)与实际道路试验条件的相关性主要取决于以下几个重要关键点:(1)道路模拟疲劳试验所用的载荷谱是否具有一定的代表性,也就是说是否能反映驾驶习惯和行驶的道路情况;(2)道路模拟试验台是否能模拟出整车或零部件某种受力情况以达到关键点疲劳损伤等同于道路上的累积损伤;(3)道路环境模拟;(4)试验结果评价。载荷谱的选择对产品寿命的预测、设计、优化以及开发周期和成本,提高产品竞争力都具有极其重要的意义。各大汽车公司都非常重视,并有各自的选取方法。作者针对第(1)个关键点,以某B型车后桥在标准试验场测得的载荷谱为例,阐述如何得到存活率为50%的载荷谱样本以满足道路模拟试验需要。2道路试验数据采集为了获得具有一定代表性的载荷谱统计结果,消除偶然因素和驾驶习惯的影响,采谱工作由3名驾驶员在规定的试车场道路上采样5次/人。而对道路模拟试验,在实验室再现后桥在道路上所受的疲劳损伤,重要的是合理地确定数据(载荷谱)采集2004年(第26卷)第2期汽车工程AutomotiveEngineering2004(Vol.26)No.2点位置,以便于道路模拟试验时的迭代控制和确保试件关键点损伤与道路保持一致,因此数据(载荷谱)采集点位置的确定必须考虑以下2个方面。211控制采集点的选择控制采集点是道路模拟试验中用于迭代的点(称远程控制点),此点道路模拟响应谱与道路上的响应谱损伤误差一般要求小于15%,这些点的选取原则是:(1)尽可能与某一试验驱动力成线性关系而与其它试验驱动力成正交关系,便于迭代尽快收敛;(2)尽可能靠近监测采集点,以便监测点处的道路模拟疲劳损伤接近实际道路损伤。道路对后桥所产生的作用力是决定后桥疲劳损伤的主要因素,把它们作为道路模拟试验中的迭代再现控制数据是保证道路模拟试验成功的关键。过去受测量传感器限制,无法直接测量这些力,因而只能在车轮轴头上放置加速度传感器和位移传感器,采集间接数据作为模拟试验用的控制数据。由于所布置的传感器与试验台作用在车轮上的载荷存在耦合现象,所以这些道路数据再现结果并不十分理想。随着汽车测试技术的发展,出现了车用六分力测量轮,它能直接测出车轮上所受的纵向、侧向、垂向力及绕这3个力方向上的3个力矩。在道路模拟试验中利用IGEL测量轮传感器作为迭代控制参数,可以大大降低迭代所需时间,在车桥这类的多轴汽车零部件试验中,测量轮是非常有效、省时的。文中涉及的研究就采用了这项技术,用2个后轮(测量轮)上的12通道的力参数作为道路模拟试验用的控制采集点。212监测采集点的选择为了掌握好模拟试验精度,有必要选择监测采集点监控...
