一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法技术

本发明专利技术属于汽车技术领域，具体的说是一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法。包括：步骤一、对载荷谱进行采集准备；步骤二、对强化耐久路载荷谱进行采集；步骤三、对载荷谱进行预处理；步骤四、对台架耐久载荷谱进行确定；步骤五、对悬架总成道路进行模拟试验。本发明专利技术基于伪损伤等效原理来确定悬架总成台架道路模拟耐久试验载荷谱，为保证悬架总成试验被试关键结构件的真实损伤，运用时域损伤编辑法编制试验载荷谱时，在考虑悬架总成的外部力通道前提下，同步保证悬架总成内力通道的疲劳损伤等效，应用本方法进行车辆悬架结构设计的疲劳耐久性评价，可以真实反应考核部件的疲劳寿命，有效减少项目的开发周期，同时提高产品的成本竞争力。竞争力。竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法


[0001]本专利技术属于汽车
，具体的说是一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法。

技术介绍

[0002]载荷谱是悬架总成道路模拟试验中的关键，载荷谱好坏直接影响着试验精度，应用实际道路载荷谱能精确反映其悬架寿命，但完整的施加实际道路载荷谱，需要耗费大量的时间及试验成本。为解决此问题，目前有两种确定悬架总成试验载荷谱的方法，一种是基于车辆动力学虚拟仿真方法或基于大量平台车辆试验数据统计外推方法，另一种是对实际采集载荷谱进行编辑处理，实现台架试验加速、缩短试验周期的方法。具体如下：
[0003]一、汽车悬架疲劳载荷谱的获取方法及装置是基于同平台多个车型的试验场道路谱数据，确定悬架疲劳载荷伪损伤与轮荷的线性关系，并根据悬架疲劳载荷伪损伤与轮荷的线性关系，确定同平台任意轮荷设计的车型对应的悬架疲劳载荷谱，但该方法获得的载荷谱没有考虑悬架特性对载荷的影响，实际悬架台架试验时可能无法实现载荷谱的模拟迭代。
[0004]二、一种悬架台架试验载荷谱的确定方法是基于整车运动姿态将悬架台架试验的工况分为制动工况、转弯工况、冲击工况、扭转工况，通过虚拟试验场进行仿真分析得到动态载荷数据和悬架系统各个行驶工况的载荷幅值和循环次数，并将载荷幅值分解到悬架台架试验时各个行驶工况的载荷加载点，形成载荷正弦时域谱，采用多通道加载方式对不同行驶工况进行载荷加载。首先该方法确定的载荷谱为正弦时域谱，不能真实反应施加在悬架总成上的随机载荷谱各通道间相位关系，其次仿真结果受数字路面、动力学模型、有限元模型准确度的限制，载荷谱的仿真结果与实际差异较大。
[0005]三、一种汽车零部件载荷谱有效压缩方法》提出了一种基于小波变换的汽车零部件载荷谱有效压缩方法，使得压缩信号与原始信号在损伤量、统计参数、功率谱密度以及穿级计数等方面与原始信号保持一致，实现与原始信号有相同的加载效果，但此方法编制试验载荷谱算法较为复杂，小波函数类型、小波分解层数及对小载荷特征的定义均对载荷谱编制结果产生一定的影响，分析难度较大。
[0006]综上，悬架总成道路模拟试验是评估车辆悬架结构疲劳可靠性的有效手段，能够在开发阶段快速、真实识别部件结构设计是否合理有效。虽然相对于整车试车场强化耐久试验需要1
‑
2月时间，采用试车场强化耐久路载荷谱的悬架总成台架道路模拟试验也得需要近半个月时间。如何在保证台架加载效果相同的前提下，进一步减少台架试验时间，合理获取载荷谱是关键所在。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，基于伪损伤等效原理来确定悬架总成台架道路模拟耐久试验载荷谱，为保证悬架总成试验被试关键结构件的真
实损伤，运用时域损伤编辑法编制试验载荷谱时，在考虑悬架总成的外部力通道(外部激励载荷)前提下，同步保证悬架总成内力通道的疲劳损伤等效，应用本方法进行车辆悬架结构设计的疲劳耐久性评价，可以真实反应考核部件的疲劳寿命，有效减少项目的开发周期，同时提高产品的成本竞争力，解决了现有确定悬架总成试验载荷谱的方法存在的上述问题。
[0008]本专利技术技术方案结合附图说明如下：
[0009]一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一、对载荷谱进行采集准备；
[0011]步骤二、对强化耐久路载荷谱进行采集；
[0012]步骤三、对载荷谱进行预处理；
[0013]步骤四、对台架耐久载荷谱进行确定；
[0014]步骤五、对悬架总成道路进行模拟试验。
[0015]进一步的，所述步骤一的具体方法如下：
[0016]11)对车辆进行准备；
[0017]在载荷谱采集前需要确保车辆和零部件符合测试及装配要求，并且需要测量待采集车辆在不同配重下的关键参数，包括在不同载荷下的质量分布和车辆悬架高度，保证实际测量值满足设计要求；
[0018]12)对采集通道进行确定；
[0019]采集四个车轮的轮轴位置的六分力信号，四个减振器位移信号，表征为悬架总成内力的控制臂、转向拉杆、稳定杆、螺旋弹簧的力载荷信号，车轮转角位移信号，同时，还需要采集车辆在典型强化路面行驶时的车速信号；
[0020]对于车轮轴位置的六分力信号通过安装车轮六分力传感器测试；减振器位移信号通过拉线位移传感器测试；对于表征内力的信号在部件上粘贴应变片并采用载荷标定的方法测试；车轮转角信号通过在转向机上安装位移传感器进行角度标定或通过车辆CAN信息获取；对于车速信号通过安装GPS测试；
[0021]采集信号通道确定后，在待测车辆上相应的部位安装相应的传感器以及连接数据采集系统设置对应通道名称及完成传感器标定、调试。
[0022]进一步的，所述步骤二的具体方法如下：
[0023]采集人员驾乘测试车辆在试车场各强化路面按照规定的速度行驶，采集道路载荷谱；载荷谱数据按照试车场强化耐久试验规范采集完成，保存到存储介质中；
[0024]每种强化路面至少完成3个标准测试循环。
[0025]进一步的，所述步骤三的具体方法如下：
[0026]31)对载荷谱进行去毛刺信号处理；
[0027]32)消除趋势项。
[0028]进一步的，所述步骤31)的具体方法如下：
[0029]所述毛刺信号是指由于数据测量、记录、变换或传输过程中出现的干扰或偶然错误所造成的一些异常点；对于毛刺信号的识别采用莱菌达准则进行，一个时间序列x
i
(i＝1,2，...n)，均值和标准差s分别为：
[0030][0031][0032]根据莱菌达准则，若时，x
i
为异常的采样点，予以删除，其中，k为常数，要求k>3。
[0033]进一步的，所述步骤32)的具体方法如下：
[0034]所述趋势项是指载荷谱中周期大于记录时间的频率分量；通过高通滤波法或平衡偏斜法或最小二乘法消除趋势项。
[0035]进一步的，所述步骤四的具体方法如下：
[0036]41)对载荷谱损伤进行计算；
[0037]42)对目标载荷谱进行组合开发。
[0038]进一步的，所述步骤41)的具体方法如下：
[0039]将采集的力和位移信号看成是广义的应力信号，用雨流计数法统计循环数后，给定通用S
‑
N曲线，不考虑均值的影响，根据Miner法进行估算得出各通道的伪损伤；
[0040]首先对分析处理后的试车场载荷谱按典型强化耐久路面进行截取，通过雨流计数统计得到若干个试车场各种强化耐久典型路面载荷循环，设定S
‑
N曲线，疲劳曲线的寿命指数取m＝5，计算出不同载荷不同典型路面下每个通道的单循环损伤S
ij
，i＝1,2，...n代表不同通道，j＝1,2，...n代表不同路面；
[0041]其次，计算不同载荷不同典型路面下每个通道按照试车场规范行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对载荷谱进行采集准备；步骤二、对强化耐久路载荷谱进行采集；步骤三、对载荷谱进行预处理；步骤四、对台架耐久载荷谱进行确定；步骤五、对悬架总成道路进行模拟试验。2.根据权利要求1所述的一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：11)对车辆进行准备；在载荷谱采集前需要确保车辆和零部件符合测试及装配要求，并且需要测量待采集车辆在不同配重下的关键参数，包括在不同载荷下的质量分布和车辆悬架高度，保证实际测量值满足设计要求；12)对采集通道进行确定；采集四个车轮的轮轴位置的六分力信号，四个减振器位移信号，表征为悬架总成内力的控制臂、转向拉杆、稳定杆、螺旋弹簧的力载荷信号，车轮转角位移信号，同时，还需要采集车辆在典型强化路面行驶时的车速信号；对于车轮轴位置的六分力信号通过安装车轮六分力传感器测试；减振器位移信号通过拉线位移传感器测试；对于表征内力的信号在部件上粘贴应变片并采用载荷标定的方法测试；车轮转角信号通过在转向机上安装位移传感器进行角度标定或通过车辆CAN信息获取；对于车速信号通过安装GPS测试；采集信号通道确定后，在待测车辆上相应的部位安装相应的传感器以及连接数据采集系统设置对应通道名称及完成传感器标定、调试。3.根据权利要求1所述的一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：采集人员驾乘测试车辆在试车场各强化路面按照规定的速度行驶，采集道路载荷谱；载荷谱数据按照试车场强化耐久试验规范采集完成，保存到存储介质中；每种强化路面至少完成3个标准测试循环。4.根据权利要求1所述的一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：31)对载荷谱进行去毛刺信号处理；32)消除趋势项。5.根据权利要求4所述的一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，其特征在于，所述步骤31)的具体方法如下：所述毛刺信号是指由于数据测量、记录、变换或传输过程中出现的干扰或偶然错误所造成的一些异常点；对于毛刺信号的识别采用莱菌达准则进行，一个时间序列x
i
(i＝1,2，...n)，均值和标准差s分别为：
根据莱菌达准则，若时，x
i
为异常的采样点，予以删除，其中，k为常数，要求k>3。6.根据权利要求4所述的一种悬架总成道路模拟试验载荷谱确定方法，其特征在于，所述步骤32)的具体方法如下：所述趋势项是指载荷谱中周期大于记录时间的频率分量；通过高通滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：于长清，孙野，吕彦朋，杜书，穆冬冬，董钊宏，刘志远，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：