[發明專利]一種基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估系統

在審

• 申請號: 201710991454.3
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107807056A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 趙善政;鄭松林;趙禮輝;于維一;馬健君;李通
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01M13/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種評估系統，具體涉及一種基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估系統。

背景技術

汽車行駛的路況通常不是唯一的，而是若干種路況隨機變化的。各個路況對零部件造成的損傷也是不同的。例如扭曲路使汽車產生強烈扭曲，對車架結構的強度和干涉影響較為嚴重；在卵石路上行駛時，不光會引起車輪垂直跳動，還對轉向與行駛系統造成較大的縱向及橫向沖擊。因此，我們需要對汽車的零部件進行監控，從而能夠對汽車易損傷零部件進行重點檢查保養，進而提高保養維護的精準度和汽車安全性。

但是，現有技術只是利用圖像進行路況識別或只用來識別路況情況，然而圖像識別誤差較大會導致路況識別不準確，另外，只識別路況信息會忽略行駛于道路上的汽車車的損傷與路況之間的關系，進而無法評估汽車在各路況行駛時的損傷分布。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估系統。

本發明提供了一種基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估系統，對目標汽車的車輪及主要零部件進行檢測從而對目標汽車的零部件損傷進行評估，具有這樣的特征，包括：數據檢測部，包括分別設置在每個車輪的軸頭位置上的加速度傳感器和安裝在主要零部件上的應變片，用于檢測每個車輪的軸頭加速度載荷和主要零部件的應變載荷；數據收集部，收集軸頭加速度載荷和應變載荷的數據，并在收集一定時間后得到軸頭加速度載荷譜以及應力-壽命曲線和應力－循環次數曲線；數據處理部，對軸頭加速度載荷譜以及應力－壽命曲線和應力－循環次數曲線進行計算處理，分別得到特征值和零部件損傷數據；數據分析部，包括模型存儲單元和模型分析單元，模型存儲單元存儲有汽車軸頭加速度—路況識別模型和路況—零部件損傷模型，模型分析單元將特征值導入模型存儲單元從而分析得到各零部件損傷情況；以及報告輸出部，與數據分析部連接，根據各零部件損傷情況輸出零部件評估報告。

在本發明提供的基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估系統中，還可以具有這樣的特征：其中，數據分析部還包括模型建立單元，用于建立汽車軸頭加速度—路況識別模型和路況—零部件損傷模型。

在本發明提供的基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估系統中，還可以具有這樣的特征：其中，特征值為均方根值特征值、均值特征值和方差特征值。

本發明提供了一種基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：

步驟1，數據檢測部通過加速度感應器檢測得到目標汽車的每個車輪的軸頭加速度載荷；

步驟2，數據收集部收集軸頭加速度載荷得到軸頭加速度載荷譜；

步驟3，數據處理部對軸頭加速度載荷譜中的軸頭加速度載荷進行計算處理，得到特征值；

步驟4，模型分析單元將特征值導入模型存儲單元存儲的汽車軸頭加速度—路況識別模型中，分析得到路況情況數據；

步驟5，模型分析單元將路況情況數據導入模型存儲單元存儲的路況—零部件損傷模型中，進一步分析得到各零部件損傷情況；

步驟6，報告輸出部根據各零部件損傷情況輸出零部件評估報告。

在本發明提供的基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟4中，汽車軸頭加速度—路況識別模型的建立包括以下子步驟：

步驟4-1，數據檢測部通過加速度感應器檢測得到目標汽車在試驗場的各典型路況下行駛時的軸頭加速度載荷；

步驟4-2，數據收集部收集軸頭加速度載荷得到軸頭加速度載荷譜；

步驟4-3，數據處理部對軸頭加速度載荷譜中的軸頭加速度載荷進行計算處理，得到特征值；

步驟4-4，模型建立單元根據典型路況和特征值的關系整理出汽車軸頭加速度與路況之間關系，從而建立汽車軸頭加速度—路況識別模型；

步驟4-5，模型存儲單元對汽車軸頭加速度—路況識別模型進行存儲。

在本發明提供的基于加速度載荷譜的汽車零部件損傷評估方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟5中，路況—零部件損傷模型的建立包括以下子步驟：

步驟5-1，數據檢測部通過應變片檢測得到目標汽車在試驗場的各典型路況下行駛時的應變載荷；

步驟5-2，數據收集部收集應變載荷得到應力－壽命曲線和應力－循環次數曲線；

步驟5-3，數據處理部對應力－循環次數曲線相對于應力－壽命曲線的位置進行計算處理，得到零部件損傷數據；

步驟5-4，模型建立單元根據典型路況和零部件損傷數據的關系整理建立單元建立路況—零部件損傷模型；