基于损伤等效的车辆结构耐久性试验场关联研究

探讨以专用小型试验场代替大型试验场,对典型零部件的耐久性能进行快速评价.主要以某大型试验场整车结构耐久性工况为依据,以某车型在大型试验场条件下主要被考核零部件的损伤为目标,结合小型专项试验场工况特征,探索基于损伤等效原理的小型专项试验场耐久性评价规范的制定方法.在大量的载荷数据分析的基础上,建立大型试验场路况下的目标损...     

基于低载强化的轮边减速系统耐久性试验研究

基于上海市标准道路循环工况,外推轮边减速系统关键部件载荷谱.根据材料低载强化特性确定减速系统磨合试验规范.基于Miner线性累积损伤理论,制定了电驱动系统耐久性试验规范,预估了减速系统耐久性里程.实施了耐久性台架试验,试验结果表明:样机满足设计的耐久性里程要求,齿轮的弯曲疲劳强度具有足够的可靠性储备,具有一定的轻量化空间.在保证可靠性、耐久性的前提下,该方法为汽车关键零部件的轻量化提供参考.     

车身疲劳载荷识别与应用

为提高整车载荷识别精度和车身疲劳寿命预测精度,提出应用改进的振动系统传递函数估计算法结合虚拟迭代计算方法,以提高整车输入载荷识别精度和车身疲劳寿命预测精度。首先,应用道路载荷测量车进行整车试验场耐久性强化试验道路载荷信号采集,建立满足工程精度要求的整车刚柔耦合多体动力学模型。在整车振动系统传递函数矩阵识别中,利用改进的估计算法消除输入载荷和响应载荷中随机干扰信号的影响,然后应用整车动力学模型进行输入载荷的虚拟迭代计算,获得比H1估计方法更准确的输入载荷。最后,将虚拟输入载荷导入白车身有限元模型中进行寿命预测计算,并应用整车四通道道路模拟试验进行白车身疲劳寿命试验来验证提出的寿命预测计算的准确性。结果表明,仿真预测结果与试验结果基本一致,说明所应用的改进估计算法和虚拟迭代计算方法可以获得更加准确的整车输入载荷,提高车身疲劳寿命预测的精度。     

某轿车结构载荷谱采集与分析

基于关联用户用途的整车结构疲劳载荷谱采集与分析技术,采用4个车轮六分力传感器、加速度传感器和应变传感器,在海南试验场及周边实际道路上采集某参考车型整车主要结构载荷谱,并对左右后轮六分力信号部分数据进行时间域、频率域、雨流域统计分析.分析结果表明:左右后轮轴头各相同分力方向上的最大值、伪损伤值具有相近的统计特性;该车后悬架固有频率约为1.6Hz,轮胎固有频率约为12Hz;左后轮垂直方向力载荷对结构的伪疲劳损伤值为0.000 565.     

AMT电控装置可靠性加速试验研究

通过对载荷谱的浓缩和模拟迭代,实现了AMT电控装置的可靠性加速试验.首先在襄樊试验场采集了载荷谱,并对载荷谱进行了编辑处理,接着通过对无效幅值的舍去和对浓缩信号的损伤计算,发现载荷谱在保留相当损伤的情况下可以实现可靠性加速试验.最后利用道路模拟试验机对浓缩后的载荷谱进行了迭代试验,进而对AMT的电控装置进行了可靠性加速试验.结果表明,利用浓缩后的载荷谱进行可靠性试验,不仅加速了试验过程,还能对AMT电控装置的可靠性进行准确评价.     

摩托车试验场道路可靠性试验强化系数

以摩托车试验场道路为研究对象,通过测定摩托车各主要部位在平坦道路、颠簸路、正弦波路、鹅卵石路和比利时路上的载荷时间历程,采用雨流分析软件及数理统计方法得到载荷分布形式．根据疲劳特性曲线和各种路面的程序载荷谱,采用修正的Miner线性累积损伤理论计算各种路面的疲劳寿命,得到摩托车各部位的强化系数．通过150×100km的摩托车行驶故障统计,根据导致故障的不同原因,得出摩托车各主要部位在进行整车强化系数估算时的权重．使用层次分析法进行摩托车各主要部位的权重计算,从而得到摩托车整车在各种强化路面上行驶时相对于平坦路面的强化系数．结果表明,不同强化路面对车辆可靠性试验的强化效果明显,但强化效果不同．     

某乘用车空调管路疲劳寿命分析及优化

文章对某乘用车在试验场强化路面进行耐久性试验时空调排气管某弯管处发生断裂的问题进行了分析。应用ANSYS建立有限元模型,通过模态测试校验所建模型;采集在试验场强化道路上行驶时管路系统与车身连接位置处的加速度信号,使用Matlab处理后转化为载荷功率谱,并使用ANSYS将其施加在有限元模型上做随机振动分析;参考6063铝合金的S-N曲线,依据Goodman公式修正应力幅值,使用基于Miner累积损伤理论的三区间法计算管路系统的疲劳寿命,并与试验结果对比后验证了分析结果的可靠性;在此基础上提出了管路的结构优化方案,并对装配优化后管路的汽车进行耐久性试验。对优化前、后管路系统的模态结果和疲劳寿命计算结果进行了对比分析,然后通过试验验证了该优化方案的有效性。     

开发车辆可靠性试验的研究

为了准确地确定开发车辆的试验场可靠性试验模式,文章通过检测车辆行驶时路面对车辆产生的输入加速度,来计算车辆的疲劳受害度和相对标准可靠性路面的不同路面负荷倍率,并分析路面、载荷和速度对疲劳受害度和负荷倍率的影响,确定开发车辆的设计目标里程和试验场可靠性试验里程的相互关系。该方法对科学有效地进行开发中车辆的可靠性试验具有一定意义。     

纯电动客车驱动电机选型及优化仿真

基于中国典型城市循环工况下对纯电动客车驱动电机进行选型优化,利用CRUISE仿真软件搭建整车模块,对驱动电机选型优化前后分别进行整车性能仿真.结果表明:对纯电动客车驱动电机选型优化较合理,优化后整车在中国典型城市循环工况下百公里耗电量下降4.1%,续驶里程增加4.6%,匀速40 km·h~(-1)工况下百公里耗电量下降4.2%,续驶里程增加8.5%.     

MA600F后机身疲劳试验加速技术研究

民用飞机为取得型号合格证,按照适航规章必须进行全机疲劳试验,而在常规试验技术下,新一代涡桨支线飞机MA600F后机身疲劳试验周期过长、且费用消耗高,将影响到适航取证和服役使用。开展MA600F后机身疲劳试验加速研究,可尽早取得适航许可以投入商用,同时为设计和制造工艺的优化改进提供支撑,具有产生巨大经济价值和提升试验技术的重要意义。根据后机身疲劳试验加载情况设计了一体化自平衡加载框架,以快速完成安装、维护和巡检,并进行了有限元校核。结合细节疲劳额定值(DFR)法和线性损伤累积理论建立了等损伤折算的载荷谱简化方法,并提出了一种基于非线性规划的载荷整体平衡优化方法。将上述加速方法先后应用于小试验件和MA600F后机身疲劳试验,小试验件的循环次数减少了约98%,寿命结果处于合理范围内;后机身加速试验在15 000次起落出现了裂纹损伤,与全机常规试验25 000次起落的损伤结果基本相同。     

基于虚拟试验场的后悬架疲劳分析

利用虚拟试验场技术建立耐久性强化路面和整车有限元模型,考虑轮胎的结构非线性因素、轮胎和路面的接触非线性以及橡胶连接件的刚度和阻尼特性等传统计算机辅助分析常使用的人为假定,通过显示时间积分获得道路载荷.基于弹塑性材料模型对后悬架施加道路载荷得到其应力应变历程,应用应变寿命法预测疲劳裂纹萌生寿命,并考虑了平均应力对疲劳寿命的影响.     

四通道整车道路模拟关键技术研究

四通道整车道路模拟通过模拟车辆在路面激励下的响应,将车辆在道路上的垂向振动状态在实验室中再现。整车振动系统频响函数建立和迭代是道路模拟的关键步骤,在论述通过调整白-粉红噪声随机振动激励来优化频响传递函数的基础上选择悬架位移和轴头加速度分频率带控制来优化迭代控制的道路模拟方法,并在MTS 320四通道整车道路模拟试验机上进行了整车迭代试验,结果表明可保证整车道路模拟精度。     

基于虚拟迭代的某重型商用车驾驶室疲劳分析

文章以某重型商用车的驾驶室为研究对象,在定远试验场典型路况下采集目标信号,建立驾驶室-车架刚柔耦合多体动力学模型.应用虚拟迭代方法提取驾驶室与悬置系统连接处载荷谱,根据线性疲劳累积损伤理论对驾驶室进行疲劳寿命分析,并与室内台架道路模拟试验结果进行对比,验证了仿真分析结果的正确性.通过对危险部件进行结构改进提高了驾驶室的...     

考虑运行工况的纯电动汽车动力传动系统参数设计

针对传统理论计算方法的不足,提出了一种理论计算与运行循环工况分析相结合的纯电动汽车动力传动系统的参数设计方法。根据整车动力性需求确定了电机的峰值功率。为使运行工况下电机尽可能工作在高效区,选取10种循环工况对整车需求功率范围进行分析,由此确定了电机的额定功率。分析了电池质量对整车动力性和续驶里程的影响,通过定义加速时间影响因子和续驶里程影响因子,修正了电机的功率参数。以整车动力性为约束,以等速工况下的续驶里程最大为目标对传动系速比进行优化,使整车的续驶里程在满足动力性的条件下明显提高。分析了蓄电池在不同SOC下输出功率的变化规律,当蓄电池SOC接近下限时,对电池组的输出功率进行了仿真分析,结果表明在极限工况下,蓄电池的输出功率可以满足整车的动力性要求。     

天然气混合动力城市客车动力系统的设计与开发

在选取循环工况和制定整车基本控制策略的基础上,对天然气混合动力城市客车的动力系统进行了设计与开发,包括其系统结构布置方案的确定,发动机、电机、电池和传动系统等的参数设计和匹配。动力系统的仿真结果表明设计达到了要求。样车试制完成以后,进行目标循环工况下的实际道路试验,结果表明：与同级天然气城市客车相比,最大爬坡度增加了28%,0~50 km加速时间减少1.8 s以上,中国典型城市公交循环工况下的节气率达到22%。     

基于时域波形再现技术的车架焊缝疲劳寿命研究

为从试车场载荷谱中提取动载荷以准确预测车架焊缝疲劳寿命,采集试验车辆关键位置在试车场道路的时域载荷;对车架柔性化处理后,利用动力学分析软件LMS Virtual Lab搭建整车刚柔耦合多体动力学模型;基于时域波形再现技术,对目标信号进行虚拟迭代,求得目标位置垂向位移驱动信号;将驱动信号输入整车刚柔耦合多体动力学模型,分解关键连接点的动态载荷谱;基于线性疲劳累积损伤理论和Volvo法,结合目标连接点的动态载荷谱,预测目标位置焊缝的疲劳寿命;通过优化第三横梁和纵梁的连接形式使焊缝疲劳寿命提升近4倍。     

风力发电机齿轮箱加速疲劳试验技术分析

针对风力发电机齿轮箱的高可靠性要求,提出了一种加速疲劳试验技术方法来验证齿轮箱的疲劳可靠性.根据齿轮箱的设计载荷谱,推导了其主要零件在寿命周期内的等效栽荷和应力循环次数;应用Miner线性累积疲劳损伤理论,计算了齿轮和轴承在设计寿命周期内的疲劳损伤度;采用线性强化载荷谱的方法建立了风电齿轮箱加速疲劳试验载荷谱,结果在大约800 h左右就验证了齿轮箱的疲劳可靠性.     

增程式电动汽车模糊控制能量管理策略研究

在ADVISOR软件环境中建立燃料电池增程式电动汽车动力系统模型,利用该模型设计基于模糊控制理论的整车能量管理策略,并以车辆最大续驶里程为优化目标,利用遗传算法对模糊函数和模糊规则进行优化.对比发现优化后的模糊控制管理策略能改善燃料经济性,提高整车续驶里程.典型工况下不同能量管理策略的整车仿真结果显示,本文所制定的模糊控制能量管理策略优于常见的恒温器及功率跟随能量管理策略,适合用于增程式电动汽车.     

考虑电动空调能耗的纯电动汽车动力传动系统参数匹配

在考虑电动空调对电动汽车整车性能影响的基础上,对一款两挡变速纯电动汽车动力传动系统包括蓄电池、驱动电机和变速器参数进行了匹配设计。基于所选部件综合效率模型,制定了经济性换挡策略,并以循环工况能耗最小为目标对初选速比进行优化。仿真结果表明:匹配参数不但兼顾了整车质量不至过重而且又确保动力性和续驶里程符合设计要求,在初选速比基础上的速比优化使得续驶里程在关闭空调时延长5.28%,开启空调时延长4.29%。     

实际道路工况和法规工况下中型柴油机排放特性的对比分析

分别按照北京城市客车的实际道路驾驶循环BJCBC和重型柴油机的法规试验循环ETC,对满足国Ⅲ标准的中型柴油机及装配相同型号柴油机的整车进行排放测试,研究试验工况对柴油机NO_x和PM排放特性的影响。研究结果表明:试验工况的变化对PM粒径浓度分布、NO_x瞬时排放浓度和瞬时排放率产生明显影响,而且BJCBC的排放评价结果远远偏离ETC的排放评价结果,所以在满足认证标准工况的基础上,应按照北京市典型工况对排放控制进行优化标定。