[發明專利]基于道路載荷的扭轉梁后橋耐久性評價方法

有效

• 申請號: 201310460995.5
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104515685B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 李軍;金曉春;楊曉俊;林陽;張啟濤
• 申請（專利權）人: 上海匯眾汽車制造有限公司
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 喻學兵

技術領域

本發明涉及汽車零件的耐久性評價方法。

背景技術

隨著國外汽車行業領域的快速發展，加快了產品更新換代。這就需要汽車公司縮短產品開發周期，特別是在產品研發的后期設計階段，需要制定加速產品的驗證的方法，即耐久性快速評價技術。

目前汽車整車和零部件的耐久性評價技術的薄弱長期制約著國內整車開發的水平。汽車的耐久性評價主要通過實車道路試驗和室內臺架試驗完成，后者基于道路載荷模擬技術的發展。而隨著汽車市場競爭的不斷加劇，為縮短產品的開發周期、降低開發成本，耐久性快速評價技術已成為國外主要整車及零部件企業進行產品驗證的主要手段。然而，由于技術基礎薄弱，我國整車及零部件企業一直缺少自主的耐久性評價方法和手段，特別是基于軟件和硬件相結合的汽車零部件耐久性評價方法，這類評價方法開發技術在國內應用基本是空白。這嚴重制約了我國汽車產業的發展，降低了我國汽車企業的競爭力。因此，迫切需要提高我國自主品牌汽車公司的快速評價能力，以滿足日益增加的新產品開發需求，整車開發水平，提升競爭能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于道路載荷的扭轉梁后橋耐久性評價方法，以實現快速合理有效地評價汽車零部件的耐久性。

本發明的基于道路載荷的扭轉梁后橋耐久性評價方法，其中，包括

步驟A，獲取工件的應力集中位置；

步驟B，于應力集中位置選擇多個測點，測量工件在試車場典型路面的應變載荷；

步驟C，對測量的載荷譜進行分析，獲得各級載荷的頻次分布情況；

步驟D，采用工件材料標準S-N曲線，并選用線性累積損傷法則對各測點進行損傷分析比較，通過對比分析得到其中相對損傷最大的一個考核點；以及

步驟E，基于所述考核點，對工件材料的標準S-N曲線進行修正，估算出工件的S-N曲線，根據工件的S-N曲線建立工件的疲勞壽命預估模型，結合工件的S-N曲線建立工件的耐久性評價指標。

所述的扭轉梁后橋耐久性評價方法，其中，在步驟B中，于所述多個測點分別粘貼應變片傳感器，以獲得各測點的載荷譜。

所述的扭轉梁后橋耐久性評價方法，其中，在步驟E中，通過可靠性50%水平系數、載荷系數、表面系數、尺寸系數、應力集中系數對材料的S-N曲線進行修正，估算出工件的S-N曲線。

所述的扭轉梁后橋耐久性評價方法，其中，在步驟E中，在1、10³、10⁶次循環時的疲勞強度值定義一條S-N曲線，在此基礎上近似得出在10³次循環時和在疲勞極限壽命時的疲勞強度，然后對這些強度值進行修正，根據載荷系數、表面質量系數、尺寸系數、可靠性水平系數、應力集中系數來估算零件的疲勞極限Se，疲勞壽命估算系數取值為：

可靠性50%水平系數（C_R）—1

載荷系數(C_L)—0.72

表面質量系數(C_S)—0.85

尺寸系數(C_D)—0.58

應力集中系數（K_t）—1.14

10³次循環時的疲勞強度取決于可靠性的水平和加載類型，加載方式主要考慮以扭轉方向，則：

S₁₀₀₀,_R=S₁₀₀₀×C_R（1-1）

式中：S₁₀₀₀=0.72σ_b，彎曲疲勞極限^S_be=0.47σ_b，根據公式（1-1）、（1-2）擬合出零件的S-N曲線。

所述的扭轉梁后橋耐久性評價方法，其中，還包括步驟F，通過對實測載荷譜外推到目標壽命，對比分析外推后的載荷譜累積頻率分布圖，根據外推載荷譜累積頻率分布圖，將零件疲勞極限的一半的小載荷以下的循環作為過濾門檻值，進一步驗證試件壽命預測的準確性。

所述的扭轉梁后橋耐久性評價方法，其中，還包括步驟G，通過室內道路模擬試驗、實車試驗驗證基于道路載荷的扭轉梁后橋耐久性評價方法的準確性，通過研究試車場與用戶的里程數的當量關系、用戶一年的平均里程以及整車設計壽命建立實測載荷譜的外推模型，進一步驗證扭轉梁后橋耐久性評價方法的準確性。

本發明為提高扭轉梁后橋壽命預測的速度和精度，為實車試驗和室內模擬試驗提供了可靠的依據。