紧固件力矩评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种紧固件力矩评估方法及系统，该方法包括：根据紧固件的测试方向将多个应变片按预设连接规则粘贴在紧固件上，以搭成多个惠斯通全桥电路；按第一预设力矩将粘贴好应变片的紧固件固定在待测试整车上，并将待测试整车置于循环路况进行循环路试，以获取各个循环路试下紧固件各个位置处的应变数据；根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据计算模型对紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果。本发明专利技术提出的紧固件力矩评估方法，通过对整车紧固件进行针对性地评估测试，以得到对紧固件拧紧扭矩的准确评估结果，取代传统技术中通过搭建测试台架间接验证紧固件性能的评估方式，使得对紧固件的扭矩评估结果更加准确可靠。估结果更加准确可靠。估结果更加准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
紧固件力矩评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及整车紧固件开发
，特别涉及一种紧固件力矩评估方法及系统。

技术介绍

[0002]随着汽车技术的快速发展，汽车逐渐成为人民生活所必不可少的交通工具，车辆的整车性能也成为研究的重点之一。
[0003]在整车设计阶段，首先会给紧固件设定一个拧紧扭矩，以使该紧固件按照设定好的拧紧扭矩固定在整车上，由于车辆在实际使用时，紧固件会出现力矩衰减，即拧紧扭矩会不断下降，进而容易导致紧固件脱落，现有技术中，为了避免紧固件在使用时出现脱落，在整车耐久性测试时，若耐久性测试OK，则间接评估紧固件设定的拧紧扭矩是合理的。
[0004]然而，通过测试台架的整体性能，以间接验证台架当中的紧固件的微量形变的方式，由于未能对整车运行中紧固件扭矩的衰减情况进行专项的测试和验证，导致在开发整车紧固件时，因缺乏对紧固件的精确考核结果，导致开发阶段对紧固件的扭矩设定误差较大，使得在售后阶段仍时常出现紧固件脱落的质量问题投诉，影响客户的使用体验。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提出一种紧固件力矩评估方法及系统，以对整车中的紧固件的拧紧扭矩进行专项测试和验证，从而提高紧固件的力矩评估结果准确度，进而为整车紧固件开发阶段提供较为准确的数据参考，避免在客户使用时出现紧固件脱落问题，有效提高客户的使用体验。
[0006]根据本专利技术提出的一种紧固件力矩评估方法及系统，所述方法包括：根据所述紧固件的测试方向将多个应变片按预设连接规则粘贴在所述紧固件上，以搭成多个惠斯通全桥电路；按第一预设力矩将粘贴好应变片的紧固件固定在待测试整车上，并将待测试整车置于循环路况进行循环路试，以获取各个循环路试下紧固件各个位置处的应变数据；根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果。
[0007]进一步地，所述根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果的步骤包括：获取同一位置处的多个连续应变数据，并根据所述连续应变数据计算得到任一循环周期对应的残余应变率；根据残余应变率从多个连续应变数据中筛选出多个应变目标数据，并对与紧固件每一位置对应的多个应变目标数据进行一次线性拟合，以得到与紧固件每一位置一一对应的线性函数。
[0008]进一步地，所述根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据
所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果的步骤还包括：根据紧固件同一位置处的多个应变目标数据计算得到平均应变量，并根据所述平均应变量和线性函数计算得到对应的应变波动变化率；判断所述应变波动变化率是否大于第一预设应变变化率阈值且小于第二预设应变变化率阈值；若所述应变波动变化率大于第一预设应变变化率阈值且小于第二预设应变变化率阈值，则将所有的应变目标数据均判定为应变平衡数据，并获取所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值；判断所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值是否均高于第一预设标准比值；若所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值均高于第一预设标准比值，则判定所述紧固件对应位置处的扭矩衰减稳定。
[0009]进一步地，所述根据所述紧固件的测试方向将多个应变片按预设连接规则粘贴在所述紧固件上，以搭成多个惠斯通全桥电路的步骤还包括：获取多个应变片，并将所述应变片两两粘贴在所述紧固件的对立面，对应的两个应变片内部互相垂直；将应力方向相同的应变片接入到电桥对边，应力方向相反的应变片接入到电桥邻边。
[0010]进一步地，在由多个应变片构成的惠斯通全桥电路中，根据以下公式获取应变数据：其中：e0表示全桥电路的输出电压，V表示对应面的两个应变片之间的泊松比，E表示电源电压，
£0表示某一位置处的应变数据，K
s
表示应变片常数。
[0011]进一步地，所述根据残余应变率从多个连续应变数据中筛选出多个应变目标数据的步骤包括：判断连续循环周期对应的多个所述残余应变率是否均大于预设应变率阀值；若连续循环周期对应的多个所述残余应变率均大于预设应变率阀值，则判定该连续循环周期对应的应变数据为应变目标数据。
[0012]进一步地，所述将待测试整车置于循环路况进行循环路试的步骤包括：控制车辆以第一预设车速经过长坡路，以第二预设车速经过丙扭曲路，以第三预设车速通过凸块路和凹坑路，并以第四预设车速通过比利时路；以第五预设车速经过标准路面，并在所述标准路面的第一预设制动带和第二预设制动带上分别进行第一预设次数和第二预设次数的紧急制动。
[0013]根据本专利技术实施例的一种紧固件力矩评估系统，所述系统包括：全桥电路构建模块，用于根据所述紧固件的测试方向将多个应变片按预设连接规则粘贴在所述紧固件上，以搭成多个惠斯通全桥电路；应变数据采集模块，用于按第一预设力矩将粘贴好应变片的紧固件固定在待测试整车上，并将待测试整车置于循环路况进行循环路试，以获取各个循环路试下紧固件各个位置处的应变数据；
扭矩分析模块，用于根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果。
[0014]进一步地，所述扭矩分析模块包括：残余应变率计算单元，用于获取同一位置处的多个连续应变数据，并根据所述连续应变数据计算得到任一循环周期对应的残余应变率；应变模型构建单元，用于根据残余应变率从多个连续应变数据中筛选出多个应变目标数据，并对与紧固件每一位置对应的多个应变目标数据进行一次线性拟合，以得到与紧固件每一位置一一对应的线性函数。
[0015]进一步地，所述扭矩分析模块还包括：应变波动变化率计算单元，用于根据紧固件同一位置处的多个应变目标数据计算得到平均应变量，并根据所述平均应变量和线性函数计算得到对应的应变波动变化率；应变变化率判定单元，用于判断所述应变波动变化率是否大于第一预设应变变化率阈值且小于第二预设应变变化率阈值；比值获取单元，用于若所述应变波动变化率大于第一预设应变变化率阈值且小于第二预设应变变化率阈值，则将所有的应变目标数据均判定为应变平衡数据，并获取所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值；比值分析单元，用于判断所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值是否均高于第一预设标准比值；扭矩评估单元，用于若所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值均高于第一预设标准比值，则判定所述紧固件对应位置处的扭矩衰减稳定。
[0016]与现有技术相比，通过对整车紧固件进行针对性地评估测试，以得到对紧固件拧紧扭矩的准确评估结果，取代传统技术中通过搭建测试台架间接验证紧固件性能的评估方式，使得对紧固件的扭矩评估结果更加准确可靠。具体为，首先根据紧固件的测试方向将应变片按预设规则粘贴在紧固件上，以搭成惠斯通全桥电路，每个全桥电路负责采集对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧固件力矩评估方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述紧固件的测试方向将多个应变片按预设连接规则粘贴在所述紧固件上，以搭成多个惠斯通全桥电路；按第一预设力矩将粘贴好应变片的紧固件固定在待测试整车上，并将待测试整车置于循环路况进行循环路试，以获取各个循环路试下紧固件各个位置处的应变数据；根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果。2.根据权利要求1所述的紧固件力矩评估方法，其特征在于，所述根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果的步骤包括：获取同一位置处的多个连续应变数据，并根据所述连续应变数据计算得到任一循环周期对应的残余应变率；根据残余应变率从多个连续应变数据中筛选出多个应变目标数据，并对与紧固件每一位置对应的多个应变目标数据进行一次线性拟合，以得到与紧固件每一位置一一对应的线性函数。3.根据权利要求2所述的紧固件力矩评估方法，其特征在于，所述根据紧固件各个位置处的应变数据构建一应变计算模型，并根据所述计算模型对所述紧固件的力矩变化进行评估，得到评估结果的步骤还包括：根据紧固件同一位置处的多个应变目标数据计算得到平均应变量，并根据所述平均应变量和线性函数计算得到对应的应变波动变化率；判断所述应变波动变化率是否大于第一预设应变变化率阈值且小于第二预设应变变化率阈值；若所述应变波动变化率大于第一预设应变变化率阈值且小于第二预设应变变化率阈值，则将所有的应变目标数据均判定为应变平衡数据，并获取所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值；判断所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值是否均高于第一预设标准比值；若所有的所述应变平衡数据分别与第一次循环对应的应变数据之间的比值均高于第一预设标准比值，则判定所述紧固件对应位置处的扭矩衰减稳定。4.根据权利要求1所述的紧固件力矩评估方法，其特征在于，所述根据所述紧固件的测试方向将多个应变片按预设连接规则粘贴在所述紧固件上，以搭成多个惠斯通全桥电路的步骤还包括：获取多个应变片，并将所述应变片两两粘贴在所述紧固件的对立面，对应的两个应变片内部互相垂直；将应力方向相同的应变片接入到电桥对边，应力方向相反的应变片接入到电桥邻边。5.根据权利要求4所述的紧固件力矩评估方法，其特征在于，在由多个应变片构成的惠斯通全桥电路中，根据以下公式获取应变数据：
其中：e0表示全桥电路的输出电压，V表示对应面的两个应变片之间的泊松比，E表示电源电压，
£0表示某一位置处的应变数据，K
s
表示应变片常数。6.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付小仔，邓清华，廖程亮，张磊，叶柄火，肖波峰，曹珉，曾韶能，张奇，
申请(专利权)人：江西五十铃汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：