汽车疲劳耐久性试验.ppt

1,汽车疲劳耐久性试验开发,2,目录 汽车疲劳耐久试验介绍 用户车辆使用测量 道路相关技术 加速结构耐久试验规范开发,3,目的和方法 目的 发现总体可靠性问题。这些问题可能在车辆的整个使用寿命过程 中被专业用户所关注； 锁定问题； 评价、确认总体可靠性。 方法 再现用户车辆使用和环境； 确认贯穿于车辆使用目标寿命期内的性能和耐久性问题； 试验人员（司机/工程师）充当/扮演专业用户； 为找到问题原因并解决问题，对各子系统输入进行主观评价。,汽车疲劳耐久试验介绍,4,依据 开发策略； 用户特殊需求； 市场反馈（售后失效模式、用户抱怨、机构评价）。,要求 客观：试验方法以用户产品使用为目标（合理的试 验、合理的评价 ）； 有效：降低售后产品故障率，减少 Warranty 成本； 快速：适应产品开发流程需求。,汽车疲劳耐久试验介绍,5,汽车疲劳耐久试验介绍,当前主要认证手段 试车场道路试验 提供了全面、系统和总成间相互作用载荷谱； 道路试验提供包括驱动、环境、道路表面和机械工况在内的全面整车级载荷谱； 道路试验提供驾驶员反馈 -人体生理学的、车辆响应、主观感觉等等。,6,汽车疲劳耐久试验介绍,7,用户车辆使用测量-目的,8,用户车辆使用测量-用途,9,用户车辆使用测量-内容,10,承载结构-行使速度,用户车辆使用测量-结果,11,承载结构-载荷分布,用户车辆使用测量-结果,12,承载结构-循环载荷,用户车辆使用测量-结果,13,承载结构-循环载荷,用户车辆使用测量-结果,14,驾驶习惯、装置使用,用户车辆使用测量-结果,15,用户车辆使用测量-结果,16,承载结构载荷-疲劳损伤,用户车辆使用测量-应用,17,用户车辆使用测量-应用,18,结构的疲劳破坏机理 结构的疲劳破坏是由于结构在动载荷作用下塑性/疲劳损伤累积的结果； 循环载荷的描述-雨流矩阵； 累积塑性/疲劳损伤是由循环载荷引起的。,道路相关技术,19,其中: - 第 级载荷; - 第 级载荷的循环次数; - 疲劳强度系数；; - 疲劳强度指数.,基于疲劳损伤等效的道路相关 假设车辆的某零件在其整个使用寿命里程的疲劳载荷的 级单参数(变程循环次数)雨流矩阵为: (1) 相应的疲劳损伤矩阵为: (2) 该零件在疲劳载荷作用下的总损伤为:,道路相关技术,20,车辆在试车场典型试验道路 上按照规定的工况行驶一周, 该零件测量载荷的 级单参数雨流矩阵为: 相应的疲劳损伤矩阵为: .(3) 道路 行驶一周产生的的总损伤为: 其中: -第 级载荷; -第 级载荷的循环次数;,道路相关技术,21,将试车场 种典型道路按不同比例进行混合： 设试车场典型道路 的加权系数为 ，根据线性损伤线性累积原理则总损伤矩阵为: (4) 为了在试车场再现该零件整个使用寿命里程的疲劳损伤-目标： 将式(2)和(4)代入则：,道路相关技术,22,由此可得到如下方程组: (5) 它们表明了: 相同载荷级下，试车场 种道路上循环次数的线性迭家等于目标载荷的循环次数。 作为耐久性道路行驶试验，必须兼顾车辆的各个系统部件和各种载荷。因此类似式(5)的方程组不至一个。若测量点/载荷数为 ，则对于任一载荷 普遍的方程组可写成如下： . (6) 求解方程组(6) 确定各加权系数。,道路相关技术,23,道路设施,石块路 BB1/ 5车速,石块路BB2/ 6车速,整车一般耐久试验 50000km /1100 hrs,加速结构耐久试验开发,24,数据测量系统,车辆:,设备 & 软件 数据采集系统 - 制造商 : SoMat U.S.A - 型 号 : e-DAQ FCS 车轮力传感器 - 制造商 : MSC U.S.A 试件传感器 软件 - 数据采集: SoMat TCE for e-DAQ - 数据处理分析: LMS TecWare - 损伤相关: LMS TecWare,技术参数 发动机 : 1.6 DOHC 变速箱 : 5-speed AT 悬架形式 前 : 麦佛逊 后 : 双连杆 整备重量 : 1255 kg 车轮/胎压 : 195/55R 15 (0.18Mpa),加速结构耐久试验开发,25,车辆载重：轻载和重载,样本数：9 3名驾驶员,每个驾驶员在每一路面和工况下重复行驶3次共得到9个测量样本,采样设备及参数设置： 采样频率: 409.6 Hz 帧长度: 1024/帧 滤波器频率上限:80Hz,加速结构耐久试验开发,26,主要测量通道 (测量载荷),共 59,加速结构耐久试验开发,27,道路数据采集,数据处理 (编辑、滤波),ch3,.,.,整车一般耐久性试验,加速结构耐久性试验,ch1,ch2,ch3,ch1,ch2,ch3,.,.,.,数据采集和分析,加速结构耐久试验开发,28,雨流计算 -原始雨流,.,.,ch1,ch2,ch3,.,.,ch1,ch2,ch3,ch1,ch2,ch3,.,.,雨流计算 似然估计,ch1,ch2,ch3,.,整车一般耐久性试验,加速结构耐久性试验,数据采集和分析(续）,加速结构耐久试验开发,.,29,选择目标雨流 -百分位 显著性,ch1,ch2,ch3,.,.,ch1,ch2,ch3,.,整车一般耐久试验载荷 -目标载荷,ch1,ch2,ch3,.,.,.,加速耐久道路载荷-源载荷,目标载荷 -扩展百分位雨流,数据采集和分析(续）,整车一般耐久性试验,加速结构耐久性试验,加速结构耐久试验开发,30,混合 - 加速结构耐久道路损伤等于整车一般耐久试验,.,.,优化混合 LMS CombiTrack,原载荷,目标载荷,加速结构耐久性试验,相关计算,整车