汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车零部件的疲劳测试技术领域，具体涉及一种汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法、装置及存储介质，所述方法包括分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量；构建目标函数，求解得到目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量与目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量最接近时各个台架试验工况的循环周次。其能够提高汽车结构件台架耐久试验的准确度，最大程度还原出汽车在复杂的实际服役条件下的疲劳力学特征。件下的疲劳力学特征。件下的疲劳力学特征。

【技术实现步骤摘要】
汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及汽车零部件的疲劳测试
，具体涉及一种汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]车体结构的耐久性能是汽车的重要质量指标，为验证汽车的耐久性能，国内外各大车企及研究机构均会采取一系列的试验方案。这些试验方案包括整车级道路测试、整车级台架测试、系统级台架测试、单件级台架测试等。
[0003]一般来说，整车级道路测试最能够反映汽车在真实服役情况下的车体结构疲劳损伤特征。然而，整车级道路测试周期长、成本高，在现今愈加紧凑的汽车研发周期中成为了制约效率的关键环节。
[0004]台架测试指将机械机构固连于车身特定位置，以外部动力的输入模拟汽车行驶过程中受到的激励的试验，该试验能够一定程度上逼近汽车道路测试的疲劳特征。从试验周期及成本的角度出发，测试主体规模越小(按照整车、系统、单件的次序规模递减)，测试周期越短、测试成本越低。
[0005]据上所述，在当前的汽车研发评价体系中，以单件或系统的台架试验对整车的道路试验做近似替代，从而便捷化、低成本化地研究受关注结构在服役过程中的耐久性能，无疑是极具竞争力的技术手段。然而，由于实验室台架测试的载荷形式有限(装载点数量有限，载荷自由度数量有限)，仅凭一类台架测试工况，很难充分还原道路测试的疲劳特征，而是需要将多个工况的效能组合起来，共同完成对道路试验的逼近。
[0006]CN111735645A公开了一种针对某单件实施等效台架试验的方法，该方法在此类技术手段中具有代表性。该方法采集路试过程中单件特定部位的应变
‑
时间曲线，代入疲劳法则框架计算出实际道路工况的损伤特征。接着运用反复计算、迭代挑选的方法，选出使单件呈现出与实际道路工况损伤特征近似的台架工况幅度与周次。专利文献1所公开的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。
[0007]然而，该方案所提到的方法流程存在两处明显弊端。首先，数据采集工作对于单件的构型要求较为苛刻，无法保证采集到所需数据，也就自然无法开展后续的等效工作；其次，针对某一工况反复计算、迭代修改的过程需要人工参与，自动化程度低，无法保证在固定的时间内得到最优结果。因此，需要开发一种新的用于汽车结构件台架耐久试验循环周次的确定方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法，其能够提高汽车结构件台架耐久试验的准确度，最大程度还原出汽车在复杂的实际服役条件下的疲
劳力学特征。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]第一方面，本专利技术公开了一种汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法，该方法包括分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量；构建目标函数，求解得到目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量与目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量最接近时各个台架试验工况的循环周次。
[0011]进一步，构建的目标函数具体为：其中，为目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量，架试验工况下的疲劳损伤特征向量，为第i个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量，α
i
为第i个台架试验工况下的循环周次，为目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量。
[0012]进一步，采用预设算法对目标函数进行求解，具体为：以为起始搜索点，求使取得最小值时的α
i
值；在后续的第k次迭代中，以为搜索方向，调整[α0，α0，...，α
k
‑1，α
k
]，使得达到当前状态下的最优；
[0013]当小于预设值或循环达到预设次数后，停止并输出各个台架试验工况下的循环周次α
i
。
[0014]进一步，采用仿真模拟法分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量。
[0015]进一步，采用仿真模拟法获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量具体为：分别构建目标路面以及包括目标结构件的目标车辆的仿真分析模型，模拟目标车辆在目标路面上的受载状况，通过连续介质力学算法获得目标结构件在相应载荷下的应力响应，计算获得目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量。
[0016]进一步，采用仿真模拟法获取目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量具体为：构建目标结构件在若干个台架试验工况下的仿真分析模型，确定台架试验的运动工况并以此作为边界条件，模拟目标结构件在台架试验中的受载状况，通过连续介质力学算法获得目标结构件在相应载荷下的应力响应，计算获得目标结构件台架试验工况下的疲劳损伤特征向量。
[0017]第二方面，本专利技术公开了一种汽车结构件台架耐久试验循环周次确定装置，其能够实现上述的汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法的步骤，包括：疲劳损伤特征向量获取模块，用于获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量；目标函数构建模块，用于构建目标函数；函数求解模块，用于求解得到目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量与目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量最接近时各个台架试验工况的循环周次。
[0018]第三方面，本专利技术公开了一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行上述的汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法的步骤。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1、本专利技术先分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件
在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量，然后以目标结构件基本力学要求为约束、以实际工况和台阶试验工况引致的疲劳损伤特征向量的最佳逼近为目的构建目标函数，求解出各个台架试验工况的循环周次的最优组合，从而能够快捷的在当前台架试验条件下实现最大程度对道路工况逼近，通过数学规划的手段，结合车辆结构耐久具体要求，对台架耐久试验的循环周次做最优化安排。所述方法的输入为多项台架试验工况的结果集合，输出结果为最优情况下各个台架试验工况的循环周次组合。该方法可保证快速完成求解。能够证明，在台架试验丰富度达到一定水平时，该工况组合对道路工况的逼近效果是优良的。
[0021]2、本专利技术采用仿真模拟法分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量，充分发挥了模拟仿真的便捷性与可视性优势，实现了脱离实际测试的方案设计，降低了测试成本，提高了测试效率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。
[0023]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法，其特征在于：该方法包括分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量；构建目标函数，求解得到目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量与目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量最接近时各个台架试验工况的循环周次。2.根据权利要求1所述的汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法，其特征在于，构建的目标函数具体为：其中，为目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量，为第i个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量，α
i
为第i个台架试验工况下的循环周次，为目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量。3.根据权利要求2所述的汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法，其特征在于：采用预设算法对目标函数进行求解，具体为：以为起始搜索点，求使为起始搜索点，求使取得最小值时的α
i
值；在后续的第k次迭代中，以为搜索方向，调整[α0,α0,
…
,α
k
‑1,α
k
]，使得达到当前状态下的最优；当小于预设值或循环达到预设次数后，停止并输出各个台架试验工况下的循环周次α
i
。4.根据权利要求1或2所述的汽车结构件台架耐久试验循环周次确定方法，其特征在于：采用仿真模拟法分别获取目标结构件实际工况下的疲劳损伤特征向量和目标结构件在若干个台架试验工况下的疲劳损伤特征向量。5.根据权利要求4所述的汽车结构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，龙弟德，周云平，黄永旺，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：