一种多级载荷谱编制方法、存储介质及汽车稳定杆等效台架耐久试验方法与流程



1.本发明涉及汽车零部件疲劳测试技术领域,具体涉及一种多级载荷谱编制方法、存储介质及汽车稳定杆等效台架耐久试验方法。


背景技术:



2.结构可靠性是汽车的重要性能指标。在汽车的使用过程中,稳定杆是最易发生疲劳失效的零部件之一。因此,为了保障汽车的结构可靠性,需要针对稳定杆开展大量的疲劳性能试验。
3.稳定杆的疲劳性能试验主要包括试验场道路试验和室内台架试验。其中,道路试验存在周期长、成本高且重复性差的缺点,这些缺点限制了其在汽车研发及验证阶段的大规模使用。而台架试验周期短、成本低、易重复,是对道路试验的良好补充。然而,考虑到道路载荷谱的随机性与复杂性,如何设计出等效性强的台架载荷谱,并代入台架试验系统进行精确验证是一个难题。
4.按照载荷的幅值类型划分,稳定杆台架试验可分为三种:等幅值加载、多幅值加载和随机谱加载。其中,随机谱试验对台架设施要求高,难以实现。等幅值加载设计过程简单直观,获得了广泛的应用,但与稳定杆实际受载情况相差较大。多幅值加载相较于等幅值加载更贴近稳定杆实际受载情况,但设计自由度大,难以把控。
5 111735645 a中公开了一种等幅值加载的台架试验方法,在此种技术手段中具有代表性。该方法采集路试过程稳定杆特定部位的应变-时间曲线,代入疲劳损伤数学模型计算出路谱损伤值。接下来该方法运用模拟仿真的手段,迭代挑选台架载荷,使台架稳定杆呈现与路谱相近的损伤状况。该方法为一种稳定杆等效台架试验的正向开发方式,避免了过往生产实践中此类技术常常依赖经验值的盲目性。然而,该方法所提到的测试手段涉及在稳定杆上贴应变花,由于稳定杆及其连接件在结构方面的限制,在稳定杆疲劳关键部位贴敷应变花往往是难以实现的,从而直接影响了后续台架应变对标的针对性,易导致错误的台架载荷设计结果。
6.另外,根据生产实际所表现的规律来看,以稳定杆单件搭建台架试验系统,容易面临作动器自由度的问题。具体而言,稳定杆与副车架通过一套复杂的运动机构相连接,该机构的运动规律目前尚未被完全掌握。以作动器简单约束稳定杆端头而进行台架试验,易引入意料之外的载荷约束,从而影响试验结果的准确性。


技术实现要素:



7.本发明的目的在于提供一种多级载荷谱编制方法、存储介质及汽车稳定杆等效台架耐久试验方法,以获得汽车稳定杆单件的台架多级载荷谱,以及将稳定杆单件的台架多级载荷谱转换为悬架系统的台架多级载荷谱进行试验,从而提高汽车稳定杆耐久试验的准确率。
8.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
9.一种多级载荷谱编制方法,包括以下步骤:
10.s1、根据车辆结构信息和路面信息,建立整车的多体动力学模型和路面的数字模型,并计算获得稳定杆与副车架连接点的载荷时域谱,即稳定杆单件的道路载荷时域谱;
11.s2、对载荷时域谱进行处理以形成差值时域谱;对差值时域谱进行雨流分解,获得稳定杆单件的台架多级谱;
12.s3、判断载荷时域谱与台架多级谱在疲劳损失方面是否具有等效性;如是,则判定此稳定杆单件的台架多级谱满足设定要求;如否,则对台架多级谱进行调整,直至台架多级谱与载荷时域谱在疲劳损失方面具有等效性。
13.优选的,所述s1中,具体为:根据车辆结构信息和路面信息,在多体动力学软件中建立整车的多体动力学模型和路面的数字模型;
14.在多体动力学软件中,根据车辆结构和路面形貌,展开整个道路行驶过程的动力学仿真,在行驶过程仿真的每一个时间步骤上,获得对应时刻的稳定杆与副车架连接点的六向载荷值,该六向载荷值即为稳定杆单件的道路载荷时域谱;其中,稳定杆与副车架共有两个连接点,分别位于稳定杆左右两侧的端头处,故而获得两组载荷时域谱。
15.其中,多体动力学(mbd)是指根据一个以上相互关联的实体所承受的力预测实体运动的力学分析。动力学解析的结果是根据实体运动的或实体间的多种相互作用的结果。相对于多柔性体动力学(mfbd),多体动力学是一种对刚体运动的力学分析。
16.优选的,所述s2中,具体为:在两组载荷时域谱中,选取沿整车坐标空间竖直方向的载荷分量,将两组载荷分量在对应时间步上做差,形成差值时域谱;
17.对差值时域谱做雨流分解,获得差值的散点集合;按照设定区间宽度将散点集合划分成多个载荷区间,以每个载荷区间的上下界之和的二分之一为载荷区间的代表幅值,形成代表幅值—命中次数统计列表;
18.同时,在有限元分析软件中建立稳定杆有限元模型,将各载荷区间的代表幅值以“方向互异,正反各一次”的方式施加于稳定杆有限元模型两侧的加载点,计算得到单次损伤值i1,以载荷区间命中次数为循环周次,计算单次损伤i1与循环周次的乘积为该载荷区间内稳定杆的总和疲劳损伤值i2;
19.为提高后续试验效率,需要将上述的多个载荷区间压缩成几个载荷区间块,具体为:
20.将载荷区间集合按幅值排序,按设定标准连续地分为多个载荷区间块,每个载荷区间块包含幅值相邻的几个载荷区间;将各个载荷区间块内所有载荷区间的总和损伤值i2相加得到各个载荷区间块的总和损伤值i3;
21.以每个载荷区间块的上下界之和的二分之一为载荷区间块的代表幅值,将各载荷区间块的代表幅值以“方向互异,正反各一次”的方式施加于稳定杆有限元模型两侧的加载点,计算获得该载荷区间块载荷幅值对稳定杆造成的单次疲劳损伤值i4,以载荷区间块的总和损伤值i3与该载荷区间块的单次疲劳损伤值i4之比为该载荷区间块的参考循环次数;最终获得的多个载荷区间块的代表幅值-参考循环次数列表,即为稳定杆单件的台架多级谱。
22.优选的,所述s3中,判断载荷时域谱与台架多级谱在疲劳损失方面是否具有等效
性的具体方法为:将载荷时域谱和台架多级谱分别代入有限元计算框架中,分别计算获得稳定杆单件的道路疲劳损伤结果和台架疲劳损伤结果,当两者在分布形貌上相似、最大损伤值点位置相近,以及两者的最大损伤值之比在0.9~1.1之间时,则判定台架多级谱与载荷时域谱具有等效性;
23.事实上,根据整车使用过程中的稳定杆运动特点,“分布形貌相似性”与“最大损伤值点位置相近”易得到满足,其证明如下:
24.在实际设计过程中,所涉及的21个路况类型内,分析车辆行驶过程中稳定杆的运动特点可知:一方面根据稳定杆与副车架的连接方式可知,稳定杆在车辆行驶过程中不会受到竖直方向的转动力矩,而根据车辆结构,稳定杆亦不会受到两侧方向相异的拉伸(压缩)力;另一方面根据稳定杆衬套的自由度关系,稳定杆无法承受沿横向的转动力矩,否则会自由转动。因此,稳定杆在使用过程中引发疲劳的仅为弯折力系。当两端头受竖直的异向载荷时,稳定杆形心位置相对于衬套不翻转,衬套与靠近衬套一侧的端头、稳定杆中段三个部分共同构成三点弯折结构,当两端头循环做交替方向的加载时,其特定位置将承受周期性的拉伸-压缩应力,引发疲劳响应。因此,可判断“在稳定杆与副车架连接点各施加竖直方向的异向载荷”所引发的疲劳损伤形貌及最大损伤点位置与稳定杆路谱损伤结果本就相似。在判断稳定杆多级谱与时域谱的等效性时,只需判断两者的最大损伤值之比即可。
25.优选的,所述s3中,经过实验证明,当稳定杆单件的台架多级谱与载荷时域谱在疲劳损失方面不具有等效性时,调整稳定杆单件的台架多级谱各级代表幅值的参考循环次数,即可满足等效性要求。
26.优选的,所述多体动力学软件包括recurdyn和adams,所述有限元分析软件包括abaqus和nastran。其中,adams,即机械系统动力学自动分析(automatic dynamic analysis ofmechanical systems),该软件是美国msc公司开发的虚拟样机分析软件;abaqus软件是世界上知名的有限元分析软件,成立于1978年的美国罗德岛州博塔市的hks公司(现为abaqus公司)是该软件的缔造者。abaqus软件的主要任务是进行非线性有限元模型的分析计算。recurdyn是世界上最高水准的多体动力学分析软件。它不仅使用简单快捷,而且功能完善,可以为多体动力学仿真提供最完整的解决方案。在当今众多的多体动力学软件中,recurdyn也是最先进的技术软件。
27.本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明所述的多级载荷谱编制方法。
28.本发明还提供一种汽车稳定杆等效台架耐久试验方法,包括以下步骤:
29.s1、在有限元分析软件中,建立含稳定杆的悬架系统模型,在悬架的摆臂外连接点施加由小到大的一组载荷,加载方向为整车坐标空间的竖直方向,左右连接点方向相反,计算获得每一个载荷下稳定杆与副车架连接点的响应力系,形成稳定杆单件加载-悬架系统加载的载荷对应关系;
30.s2、利用稳定杆单件加载-悬架系统加载的载荷对应关系将本发明所述多级载荷谱编制方法编制得到的稳定杆单件的台架多级谱转换为悬架摆臂外连接点的多级谱,获得的摆臂外连接点的多级谱与稳定杆单件的台架多级谱中各级代表幅值的参考循环次数共同构成悬架系统的台架多级载荷谱;
31.s3、将悬架系统的台架多级载荷谱代入含稳定杆的悬架系统台架试验框架中进行
台架试验,即可验证稳定杆在使用周期的耐久可靠性能。
32.由于悬架台架试验在自由度控制方面相较于稳定杆单件台架试验有优势,且稳定杆在选加上拆装简易,故选择搭建悬架系统以完成稳定杆的最终等效台架疲劳测试。
33.本发明的有益效果:
34.1)本发明的台架多级载荷谱编制方法,通过充分利用稳定杆在使用过程中的运动特点和合理运用计算模拟仿真手段,保证了稳定杆道路载荷时域谱压缩过程的高保真度,使等效台架载荷能够很大程度上还原路谱载荷对稳定杆的疲劳引致性;
35.2)本发明的汽车稳定杆等效台架耐久试验方法,通过将获得的稳定杆单件的台架多级谱转化成悬架系统的台架多级载荷谱进行耐久试验,充分利用了悬架台架试验在操作层面的优势,避免了稳定杆单体台架试验可能引起的误差风险,提高了耐久试验的准确率,且具有成本低廉和高度自动化的优点,其效果在长期项目实践中得到了很好的反响,在汽车零部件疲劳测试技术领域,具有推广应用价值。
附图说明
36.图1为本发明的汽车稳定杆等效台架多级载荷谱编制方法和耐久试验方法的流程图;
37.图2为实施例1中的多体动力学模型和路面的数字模型;
38.图3为稳定杆单件动态疲劳损伤云图;
39.图4为雨流法统计的原理图;
40.图5为载荷归并及简化示意图;
41.图6为稳定杆-悬架系统对应运动关系结果图。
具体实施方式
42.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
43.需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
44.实施例1
45.如图1所示,一种汽车稳定杆等效台架多级载荷谱编制方法,包括以下步骤:
46.s1、根据车辆结构信息和路面信息,建立整车的多体动力学模型和路面的数字模型,并计算获得稳定杆与副车架连接点的载荷-时间时域谱(简称载荷时域谱,即为稳定杆单件的道路载荷时域谱);
47.具体包括:
48.s11、根据车辆结构信息和路面信息,在多体动力学软件adams中建立含稳定杆的
整车的多体动力学模型和路面的数字模型,建模结果如图2所示;
49.s12、在多体动力学软件中,根据车辆结构(包括结构尺寸、质量和质心等物理参数)和路面形貌(路面形貌参数),展开整个道路行驶过程的动力学仿真,在行驶过程仿真的每一个时间步骤上,获得对应时刻的稳定杆与副车架连接点的六向载荷值,该六向载荷值即为稳定杆单件的道路载荷时域谱;其中,稳定杆与副车架共有两个连接点,分别位于稳定杆左右两侧的端头处,故而获得两组载荷时域谱;
50.s13、利用两组载荷-时间时域谱,代入有限元计算框架中,以动态疲劳方法对本实施例中的稳定杆单件求解动态疲劳损伤结果(即道路疲劳损伤结果),结果如图3所示,记录其云图形貌、最大损伤点以及最大损伤值,留作后续等效验证使用;
51.s2、对载荷时域谱进行处理,以形成差值时域谱;对差值时域谱进行雨流分解,将雨流分解获得的结果带入稳定杆有限元模型中,计算获得稳定杆单件的台架多级谱;
52.具体包括:
53.s21、对于两组载荷-时间时域谱,剔除整车前后、左右两个方向的载荷分量,仅保留z方向的载荷分量fz(z为整车坐标系的竖直方向),在每个时间点上对两组载荷-时间时域谱做差,得到算数差值-时间的曲线;
54.s22、运用雨流法对算数差值-时间的曲线做分解,获得一系列幅值散点;
55.其中,雨流法的原理如图4所示,本实施例的fz算数差值-时间的曲线包含8个数据点[p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7],则从第一个数据点p0开始,一边向后遍历数据点,一边记录下特殊数据点。这里要求被记录的特殊数据点均为峰(谷)点,即满足(p
i-1
《pi,pi》p
i+1
)或(p
i-1
》pi,pi《p
i+1
)的点pi。随着遍历的进程,当记录的数据点超过四个时,则按照“先进先出”的原则弹出表尾的数据点,在表头填入新数据点,始终维持表中的数据点数=4。当记录的四个数据点(记为)满足或时,输出作为结果幅值,同时在原谱中删除自至之间的所有点(不包括或)。连接和后重新开始数据点的遍历直至所有点均被删除。在本实施例中,[p2,p3,p4,p6]即为某时刻记录在表内且满足要求的四个点,输出|p
3-p4|后删去[p3,p4,p5],连接[p2,p6]后重新开始循环;
[0056]
s23、此时雨流法分解结束后,fz算数差值-时间曲线被分解为一系列差值散点,对一系列差值散点按设定区间宽度分成多个区间,以每个区间的上下界之和的二分之一为区间的代表幅值,形成代表幅值—命中次数统计列表;
[0057]
在本实施例中,以δk=200n为设定区间宽度,将整个差值散点构成的空间均分成m个载荷区间;以所有差值散点的极差δq与设定区间宽度δk的商值m≡δm/δk作为区间数量,即将一系列差值散点,以200n为区间宽度,分成m个载荷区间;然后汇总每个载荷区间的散点以及区间命中次数,以每个载荷区间的上下界之和的二分之一为区间的代表幅值,形成代表幅值—命中次数统计列表;
[0058]
s24、在有限元分析软件abaqus中建立稳定杆有限元模型,在有限元分析软件abaqus中,将s23中各载荷区间的代表幅值以“方向互异,正反各一次”的方式施加于稳定杆有限元模型两侧的加载点(即稳定杆与副车架的连接点),计算得到单次损伤值i1,以区间命中次数为循环周次,计算单次损伤i1与循环周次的乘积为该载荷区间内稳定杆的总和疲
劳损伤值i2;将每个载荷区间的总和损伤结果以饼状图汇总,如附图5(a)所示,其中,各扇形的排布顺序为其幅值大小顺序,扇形的面积大小表示该载荷区间总和损伤值;
[0059]
s25、由于载荷区间数m较大,难以作为试验所用载荷,故需要进一步合并成载荷区间块。首先设定一个载荷区间块数量l,本实施例中l=3,将m个分区按照“临近合并”的原则整合为l个载荷区间块,本实施例中,合并载荷区间后得到的载荷区间块结果如图5(b)所示,此时扇形i,ii,iii各代表一个载荷区间块,扇形面积等于该载荷区间块所包含的所有载荷区间的扇形面积之和,即总和损伤值i3;
[0060]
设图5(b)中三个载荷区间块的总和损伤值i3分别为[di,d
ii
,d
iii
],每个载荷区间块的代表幅值取该载荷区间块上下界之和的二分之一,即[si,s
ii
,s
iii
],将各载荷区间块的代表幅值以“方向互异,正反各一次”的方式施加于稳定杆有限元模型两侧的加载点,计算获得该载荷区间块代表幅值对稳定杆造成的疲劳损伤值i4=[di,d
ii
,d
iii
],以载荷区间块的总和损伤值i3=[di,d
ii
,d
iii
]与该载荷区间块的单次疲劳损伤值i4=[di,d
ii
,d
iii
]之比为该载荷区间块的参考循环次数[ti,t
ii
,t
iii
],则多个载荷区间块的代表幅值[si,s
ii
,s
iii
]和参考循环次数[ti,t
ii
,t
iii
]共同构成稳定杆单件的台架多级谱(在本实施例中即为三级谱)
[0061]
s3、判断台架多级谱与载荷时域谱在疲劳损失方面是否具有等效性,如是,则判定此台架多级谱满足设定要求,如否,则对台架多级谱进行调整,直至与载荷时域谱在疲劳损失方面具有等效性。
[0062]
具体为:将台架多级谱带入稳定杆有限元模型中,以动态疲劳方法计算获得台架多级谱疲劳损伤结果,并与s13中的动态疲劳损伤结果进行比较,若两者的最大损伤值之比在0.9~1.1之间,则判定台架多级谱与载荷时域谱具有等效性;
[0063]
事实上,经过理论分析可知在常规路况下,多级谱的损伤分布在形貌及最大损伤点位置上与载荷时域谱损伤总是接近的。因此,影响等效性的因素仅剩下最大损伤值的比例关系。当两者不满足等效性要求时,则通过调整台架多级谱的参考循环次数[ti,t
ii
,t
iii
],使两者的最大损伤值之比在0.9至1.1内,即可完成等效谱的编制,输出稳定杆单件的台架多级谱。
[0064]
本实施例中还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本实施例中的多级载荷谱编制方法。
[0065]
实施例2
[0066]
由于悬架系统台架试验在自由度控制方面相较于稳定杆单件台架试验有优势,且稳定杆在选加上拆装简易,故选择搭建悬架系统以完成稳定杆的最终等效台架疲劳测试。
[0067]
一种汽车稳定杆等效台架耐久试验方法,包括以下步骤:
[0068]
s1、在有限元分析软件abaqus中,建立含稳定杆的悬架系统模型,在悬架的摆臂外连接点加载由0到10000n的一组载荷幅值,载荷幅值的间隔为500n,加载方向为整车坐标空间的竖直方向,右连接点方向相反;计算获得每一个载荷下稳定杆与副车架连接点的响应力系,形成稳定杆单件加载-悬架系统加载的载荷对应关系,本实施例中,稳定杆-悬架系统对应运动关系结果如图6所示;
[0069]
s2、利用稳定杆单件加载-悬架系统加载的载荷对应关系将实施例1中得到的稳定杆三个载荷区间块的代表幅值[si,s
ii
,s
iii
]转换为摆臂外连接点的三级载荷幅值连同对应的参考循环次数[ti,t
ii
,t
iii
]一起输出,作为悬架系统的台架多级载荷
谱;
[0070]
s3、将悬架系统的台架多级载荷谱代入含稳定杆的悬架系统台架试验框架中进行台架试验,即可验证稳定杆在使用周期的耐久可靠性能。
[0071]
综上所述,本发明的汽车稳定杆等效台架多级载荷谱编制方法及耐久试验方法,通过运用多体动力学手段,结合稳定杆的使用特性,获得稳定杆与副车架连接点(即稳定杆连杆上端头)的载荷时域谱,然后以数学手段处理该时域谱,将时域谱压缩为几个级次的载荷幅值及对应循环周次,从而形成稳定杆多级谱;通过有限元计算,验证稳定杆的道路谱与多级谱在疲劳损伤方面的等效性;再通过稳定杆单件与整个悬架系统的运动关系标定,将稳定杆单件多级谱转换为悬架系统多级谱,从而即可将稳定杆单件道路载荷时域谱转换为等效性强的悬架系统的台架多级载荷谱;最后代入悬架台架耐久试验中完成测试,并结合有限元的力学计算功能,从而能设计出更加准确的台架试验体系。在汽车开发验证阶段早期即可大规模展开稳定杆台架测试,大大提高了汽车研发的效率,在汽车零部件疲劳测试技术领域,具有推广应用价值。
[0072]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

技术特征:


1.一种多级载荷谱编制方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、根据车辆结构信息和路面信息,建立整车的多体动力学模型和路面的数字模型,并计算获得稳定杆与副车架连接点的载荷时域谱;s2、对载荷时域谱进行处理以形成差值时域谱;对差值时域谱进行雨流分解,获得稳定杆单件的台架多级谱;s3、判断载荷时域谱与台架多级谱在疲劳损失方面是否具有等效性;如是,则判定此稳定杆单件的台架多级谱满足设定要求;如否,则对台架多级谱进行调整,直至与载荷时域谱在疲劳损失方面具有等效性。2.根据权利要求1所述的多级载荷谱编制方法,其特征在于,所述s1中,具体为:根据车辆结构信息和路面信息,在多体动力学软件中建立整车的多体动力学模型和路面的数字模型;在多体动力学软件中,根据车辆结构和路面形貌,展开整个道路行驶过程的动力学仿真,在行驶过程仿真的每一个时间步骤上,获得对应时刻的稳定杆与副车架连接点的六向载荷值,该六向载荷值即为稳定杆单件的道路载荷时域谱;其中,稳定杆与副车架共有两个连接点,分别位于稳定杆左右两侧的端头处,故而获得两组载荷时域谱。3.根据权利要求2所述的多级载荷谱编制方法,其特征在于,所述s2中,具体为:在两组载荷时域谱中,选取沿整车坐标空间竖直方向的载荷分量,将两组载荷分量在对应时间步上做差,形成差值时域谱;对差值时域谱做雨流分解,获得差值的散点集合;按照设定区间宽度将散点集合划分成多个载荷区间,以每个载荷区间的上下界之和的二分之一为载荷区间的代表幅值,形成代表幅值—命中次数统计列表;同时,在有限元分析软件中建立稳定杆有限元模型,将各载荷区间的代表幅值以“方向互异,正反各一次”的方式施加于稳定杆有限元模型两侧的加载点,计算得到单次损伤值i1,以区间命中次数为循环周次,计算单次损伤i1与循环周次的乘积为该载荷区间内稳定杆的总和疲劳损伤值i2;将载荷区间集合按幅值排序,按设定标准连续地分为多个载荷区间块,每个载荷区间块包含幅值相邻的几个载荷区间;将各个载荷区间块内所有载荷区间的总和损伤值i2相加得到各个载荷区间块的总和损伤值i3;以每个载荷区间块的上下界之和的二分之一为载荷区间块的代表幅值,将各载荷区间块的代表幅值以“方向互异,正反各一次”的方式施加于稳定杆有限元模型两侧的加载点,计算获得该载荷区间块载荷幅值对稳定杆造成的单次疲劳损伤值i4,以载荷区间块的总和损伤值i3与该载荷区间块的单次疲劳损伤值i4之比为该载荷区间块的参考循环次数;最终获得的多个载荷区间块的代表幅值-参考循环次数列表,即为稳定杆单件的台架多级谱。4.根据权利要求1所述的多级载荷谱编制方法,其特征在于,所述s3中,判断载荷时域谱与台架多级谱在疲劳损失方面是否具有等效性的具体方法为:将载荷时域谱和台架多级谱分别代入有限元计算框架中,分别计算获得稳定杆单件的道路疲劳损伤结果和台架疲劳损伤结果,当两者的最大损伤值之比在0.9~1.1之间时,则判定台架多级谱与载荷时域谱具有等效性。5.根据权利要求3所述的多级载荷谱编制方法,其特征在于,所述s3中,对台架多级谱
进行调整的方法为:调整台架多级谱中各级代表幅值的参考循环次数。6.根据权利要求3所述的多级载荷谱编制方法,其特征在于,多体动力学软件包括recurdyn和adams,所述有限元分析软件包括abaqus和nastran。7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至权利要求6任一所述的多级载荷谱编制方法。8.一种汽车稳定杆等效台架耐久试验方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、在有限元分析软件中,建立含稳定杆的悬架系统模型,在悬架的摆臂外连接点施加由小到大的一组载荷,加载方向为整车坐标空间的竖直方向,左右连接点方向相反,计算获得每一个载荷下稳定杆与副车架连接点的响应力系,形成稳定杆单件加载-悬架系统加载的载荷对应关系;s2、利用稳定杆单件加载-悬架系统加载的载荷对应关系将权利要求1至权利要求6中任一所述多级载荷谱编制方法编制得到的稳定杆单件的台架多级谱转换为悬架摆臂外连接点的多级谱,获得的摆臂外连接点的多级谱与稳定杆单件的台架多级谱中各级代表幅值的参考循环次数共同构成悬架系统的台架多级载荷谱;s3、将悬架系统的台架多级载荷谱代入含稳定杆的悬架系统台架试验框架中进行台架试验,即可验证稳定杆在使用周期的耐久可靠性能。

技术总结


本发明涉及一种多级载荷谱编制方法、存储介质及汽车稳定杆等效台架耐久试验方法。多级载荷谱编制方法及汽车稳定杆等效台架耐久试验方法的步骤为:建立整车的多体动力学模型和路面的数字模型,获得道路周期内稳定杆与副车架连接点的载荷时域谱;对时域谱进行处理,获得稳定杆单件台架载荷多级谱;判断多级谱与时域谱在疲劳损失方面的等效性,然后将稳定杆单件的多级谱转化为含稳定杆的悬架系统的多级谱,代入悬架系统台架试验框架中进行试验,即可验证稳定杆在使用周期的耐久可靠性能。本发明借助多体动力学、有限元分析软件等工具,获得与汽车稳定杆单件道路载荷谱等效的单件台架多级载荷谱,从而有效提高了汽车稳定杆耐久试验的效率与准确率。试验的效率与准确率。试验的效率与准确率。


技术研发人员:

陈卓 龙弟德 周云平 黄永旺

受保护的技术使用者:

重庆长安汽车股份有限公司

技术研发日:

2022.10.31

技术公布日:

2022/12/23

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