[發明專利]基于試驗場耐久路實測載荷動力總成懸置載荷譜編制方法

有效

• 申請號: 202010650945.3
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111967131B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 薄昊;張元勤;李益;劉占國;李響;張立博
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;G06F30/17;G01M17/04;G06F119/14;G06F119/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

本發明公開了一種基于試驗場耐久路實測載荷動力總成懸置載荷譜編制方法，包括以下步驟：改制懸置支架結構，在懸置支架與懸置之間嵌入三分力載荷傳感器；依據耐久規范要求，進行試驗場耐久路典型路面實測，獲得三分力載荷傳感器采集的動力總成懸置三分力載荷信號；對實測信號進行檢驗和預處理，并將懸置坐標系下的載荷值轉換成整車坐標系下的載荷值；使用雨流計數法對測試信號進行載荷頻次統計，再應用雨流矩陣法對載荷頻次進行外推；將多路段載荷頻次結果依據耐久規范循環次數進行合成；應用疲勞累積損傷理論和偽損傷等效原則，依據合成的載荷頻次數據編制載荷譜。

技術領域

本發明涉及一種動力總成懸置從試驗場耐久路載荷到實驗室單軸載荷譜編輯方法，屬于汽車構件疲勞耐久領域。

背景技術

動力總成懸置連接了動力總成和車架，并使兩者之間力傳遞產生衰減的彈性減震元件，其受到來自路面和發動機的激勵容易發生疲勞失效，疲勞耐久性是懸置系統最重要的性能要求之一，對其疲勞耐久性的分析驗證需要準確獲取其實際工作過程中的載荷信息。

而對疲勞耐久性考核主要包含整車耐久試驗和實驗室臺架試驗，整車耐久試驗是開發過程中考核最后一關，其費用高、周期長，一旦出現問題，在時間上對于設計變更及再驗證十分緊張，嚴重的影響整車開發及上市進度。

臺架試驗，其驗證的精度取決于使用的載荷譜，載荷譜源自仿真計算或已有的經驗譜，可能出現載荷過大，從而導致零件過設計及成本增加，達不到輕量化的目標；如果載荷過小，則達不到早期試驗驗證的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于試驗場耐久路實測載荷動力總成懸置載荷譜編制方法，以獲得動力總成懸置載荷譜，編制的載荷譜可用于早期實驗室臺架耐久試驗驗證，也可用于懸置系統耐久性仿真計算的載荷輸入條件。本發明是在整車耐久試驗前期，通過在懸置系統中嵌入三分力載荷傳感器，獲取實車在試驗場耐久路載荷譜，通過對載荷信號處理、載荷頻次統計外推、結合雨流計數實現實驗室單軸載荷譜編制。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于試驗場耐久路實測載荷動力總成懸置載荷譜編制方法，包括以下步驟：

步驟1、改制懸置支架結構，在懸置支架與懸置之間嵌入三分力載荷傳感器，且保證三分力載荷傳感器受力中心在懸置系統力的傳遞軸線上，懸置的主要設計參數不變；

步驟2、依據耐久規范要求，進行試驗場耐久路典型路面實測，獲得三分力載荷傳感器采集的動力總成懸置三分力載荷信號；

步驟3、對步驟2獲得的實測信號進行檢驗和預處理，并將懸置坐標系下的載荷值轉換成整車坐標系下的載荷值；

步驟4、使用雨流計數法對測試信號進行載荷頻次統計，再應用雨流矩陣法對載荷頻次進行外推；

步驟5、將多路段載荷頻次結果依據耐久規范循環次數進行合成；

步驟6、應用疲勞累積損傷理論和偽損傷等效原則，依據合成的載荷頻次數據編制載荷譜。

進一步地，所述步驟1中，將三分力載荷傳感器安裝在懸置支架與懸置之間，三分力載荷傳感器通過固定裝置與懸置連接，且保證懸置的安裝孔位與原懸置支架保持一致。

進一步地，所述步驟3中對實測信號進行檢驗和預處理，數據檢驗包括信號的重復性、一致性檢驗，預處理包括消除信號漂移，消除異常值。

進一步地，所述步驟3中，將懸置坐標系下的載荷值轉換成整車坐標系下的載荷值，通過以下公式轉換：

式中，F_xi、F_yi，F_zi為整車坐標系下轉換后懸置載荷；