汽车零部件载荷谱的加速耐久性编辑⽅法为传统研究领域，可为企业节约试验时间，节约开发成本，为企业急需解决的关键技术。
载荷谱编辑是进⾏零件室内道路模拟试验研究的⼀个重要环节，零件的实际载荷谱与编辑载荷谱相⽐更能精确反映其实际寿命，但完整的施加零件的实际道路载荷谱，将会耗费⼤量的时间及试验成本。有必要对采集的零件载荷谱进⾏加速编辑（缩减），在保证载荷谱加载效果相同的前提下，得到时间更短的载荷谱，⽤于零件疲劳耐久性试验研究。 但载荷谱长度与损伤量往往是⼀个“鱼”与“熊掌”不可兼得的⽭盾体。要想保证缩减信号的损伤保留越多，则得到的缩减信号时间越长；想要保证缩减信号的时间越短，则得到的缩减信号的损伤保留量就越少。 对于载荷谱加速编辑技术，分别从时域和频域两个⾓度进⾏了研究。
图1 基于损伤保留的载荷编辑原理图
1、时域⽅法
时域内基于损伤保留的编辑⽅法，基本原理是将待缩减信号的时间轴等间距划分(即加窗处理，见图1)，
计算每个时间段内信号的损伤量，基于所设定的损伤保留量，删除损伤量⼩的信号⽚段(窗⼝3与窗⼝8)，实现指定损伤保留量下的信号缩减。基于损伤保留的编辑⽅法可在Ncode软件中完成。
时域内基于损伤保留的编辑⽅法，所设置的窗的尺⼨对编辑结果有显著的影响。在保留相同损伤量的前提下，将窗的尺⼨设置得越⼩，所得到的编辑载荷谱时间越短，但频域信息丢失严重；窗的尺⼨设置得越⼤，频域信息得到很好地保留，但得到的编辑载荷谱时间较长，且太长的窗⼝会保留部分幅值较⼩的⼩损伤信号⽚段。
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采⽤⼀个合适的窗的尺⼨对载荷谱进⾏编辑，能得到时间短且频域信息保持良好的编辑载荷谱。⽬前在载荷编辑时，窗尺⼨的设置多是基于经验，且针对不同的载荷，所设置窗的尺⼨也不同，没有⼀个普适于各种载荷谱的窗的尺⼨。
2、频域⽅法
为了克服时域内载荷谱编辑⽅法的缺陷，提出频域内的载荷谱编辑⽅法。考虑到信号的损伤量通常与幅值成正⽐例关系，对于信号中幅值变化较⼤的部分，可以利⽤时频分析⼯具（⼩波变换）进⾏有效的识别。水辊清洗剂
基于⼩波变换的载荷谱编辑⽅法，主要原理在于识别与保留信号中对零件损伤贡献⼤的部分，通过对⽐信号缩减前后的统计参数（均⽅根，峰值系数）来确定最终的缩减信号。覆盖膜
2.1⼩波变换
⼩波变换的实质是将⼩波函数进⾏平移和尺度变换后，与待分析信号 x（t）进⾏内积运算。定义连续⼩波变换式中，称为a＞0尺度因⼦，τ反映平移的参数；Φ（t）为母⼩波函数，Φ*（.）为⼩波函数共轭复函数。利⽤⼩波函数对⽬标信号进⾏分解，得到的⼩波系数越⼤，说明原信号与⼩波函数越相似，信号在该处的幅值就越⼤，对零件损伤贡献越⼤。张刚宁
⼩波函数是⼀个在有限时间段内具有较⼤幅值，其它时间段内衰减为零的函数。⼩波函数Φ（t）的种类繁多，但需要选择对幅值变化敏感的⼩波函数。⽐较典型的⼩波函数有Daubechies⼩波函数(dbN)、Meyer⼩波函数以及Morelt⼩波函数。
2.2 基于⼩波变换的载荷谱编辑⽅法
利⽤⼩波函数对载荷谱进⾏分解，得到⾼频和低频下的⼩波系数，对⾼频⼩波系数进⾏重构，得到不同尺度下的⾼频⼩波分量，对所有尺度下的⾼频⼩波分量设置阈值，通过定位所有⼩波分量中⼤于阈值部分的时间轴，对应到原始信号中的时间轴即可获取需要保留的信号⽚段，将所有信号⽚段拼接即可得到压缩信号。基于⼩波变换的信号编辑流程图见图2。
综上，基于⼩波变换的载荷编辑算法，其核⼼部分是对零件载荷时间历程中的损伤⽚段的识别，主要通过对⼩波分量实现。对于损伤⽚段的提取，采⽤了包络线提取法，避免信号的频率成分改变。
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采⽤统计参数(均⽅根、峭度系数)来确定最终的缩减载荷，因为均⽅根为统计⼆阶矩，能够衡量随机信号所含的平均能量的物理量；峭度系数为统计四阶矩，属⽆量纲幅值域参数，表征概率密度分布曲线在平均值处峰值⾼低的特征数。当保证统计参数(均⽅根、峭度系数)误差的前提下，载荷的损伤量得到很好地保留。
图2 基于⼩波变换的信号编辑流程图
图3 某零件载荷及编辑载荷谱
3、时域⽅法与频域⽅法的对⽐
为对⽐两种编辑⽅法的编辑效果，以某零件的载荷谱为例，分别采⽤频域⽅法和时域⽅法进⾏缩减，得到的结果如图3。
可见频域的编辑⽅法得到的编辑载荷谱，⽐时域⽅法编辑⽅法得到的编辑载荷谱时间更短。
频域⽅法得到的编辑载荷谱，⽐时域⽅法得到的编辑载荷谱时间少10.72%。说明与时域编辑⽅法相⽐，频域的载荷编辑⽅法在相同损伤保留量的前提下，时间压缩的更多，压缩效果更好。
nhdt-471图4 原始载荷谱及编辑载荷谱⾬流计数分析
零件载荷时间历程经过编辑后，均值在-500N，幅值在0N附近的⼩幅值循环得到删除。其中频域⽅法得到的编辑载荷谱，从原来的1200次减少到480次左右，⽽时域⽅法得到的编辑载荷谱的⼩循环仅减少到900次左右，可见基于⼩波变换的编辑⽅法更能有效地对⼩幅值循环进⾏删除。
对编辑载荷谱参数的对⽐还有很多，例如：统计参数、穿级计数、功率谱密度等⽅⾯，具体可见参考⽂献。
4、参考⽂献：
郑国峰, 上官⽂斌, 韩鹏飞等. 基于⼩波变换的汽车零部件加速耐久性载荷谱编辑⽅法研究. 机械⼯程学报. 2017,
53(8):124-131
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