本發(fā)明屬于整車試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種整車耐久性試驗(yàn)的方法。
背景技術(shù):
汽車耐久性是汽車產(chǎn)品質(zhì)量好壞的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),也是使用者關(guān)心的首要問題。車輛開發(fā)過程中,要保證在設(shè)計(jì)目標(biāo)行駛里程或使用年限內(nèi)的顧客使用的耐久性,就必須進(jìn)行道路試驗(yàn),在公路上進(jìn)行試驗(yàn)不僅周期很長,而且是不允許的,因此只能在試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn),而且可以大大縮短試驗(yàn)周期。
但是,在試驗(yàn)場(chǎng)什么樣的道路上進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)多少里程才能保證開發(fā)車輛的耐久性,這就要求在公路上的行駛里程正確地?fù)Q算成試驗(yàn)場(chǎng)耐久性行駛里程來進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。
不同的車輛用戶對(duì)車輛的要求千差萬別,不同區(qū)域、不同道路、不同載荷、不同的行駛速度對(duì)車輛的耐久性影響很大,如果銷售的車輛不能滿足用戶的需求,必將逐步失去市場(chǎng)。
現(xiàn)在每一個(gè)汽車生產(chǎn)廠家都在試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行耐久性試驗(yàn),如果試驗(yàn)前缺乏正確地調(diào)查和分析,不知道用戶道路使用情況,也不知道耐久性試驗(yàn)道路的狀況,那么這樣進(jìn)行耐久性試驗(yàn)盲目性很大,相對(duì)整車設(shè)計(jì)目標(biāo)行駛里程,不是耐久性試驗(yàn)過量,浪費(fèi)大量人力和物力,就是耐久性試驗(yàn)不足,車輛設(shè)計(jì)壽命達(dá)不到目標(biāo)要求。
因此,在車輛開發(fā)過程中,對(duì)車輛市場(chǎng)使用狀況和耐久性試驗(yàn)道路狀況進(jìn)行調(diào)查和科學(xué)分析,具有重要意義。
現(xiàn)在汽車耐久性試驗(yàn)主要根據(jù)《GB/T 12678汽車可靠性行駛試驗(yàn)方法》和《GB/T 12679汽車耐久性行駛試驗(yàn)方法》進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。
現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行耐久性試驗(yàn)的缺點(diǎn)是:
1、對(duì)不同的車輛用戶、不同區(qū)域、不同道路、不同載荷、不同的行駛速度的車輛的試驗(yàn)針對(duì)性差,難以開發(fā)滿足用戶需要的車輛,不知道已經(jīng)完成的耐久性試驗(yàn)是否滿足市場(chǎng)的需求。
2、試驗(yàn)場(chǎng)的試驗(yàn)里程不能換算成市場(chǎng)用戶的行駛里程,因此,不知道車輛在具體用戶、具體區(qū)域的使用壽命,開發(fā)盲目性較大,要么試驗(yàn)過量,要么試驗(yàn)不足。
3、如果試驗(yàn)過量不僅浪費(fèi)昂貴的試驗(yàn)成本,而且零部件在試驗(yàn)過程中因失效不斷整改而增加零部件成本,反之,如果試驗(yàn)不足,車輛在市場(chǎng)問題很多,不僅維修成本大,而且影響車輛生產(chǎn)廠家的聲譽(yù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種整車耐久性試驗(yàn)方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中,耐久性試驗(yàn)與市場(chǎng)模式的壽命不相符合的問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種整車耐久性試驗(yàn)方法,包括以下步驟:
S1:調(diào)查與待耐久試驗(yàn)車輛相類似的市場(chǎng)車輛的運(yùn)行狀況,即對(duì)所述市場(chǎng)車輛的裝載量、道路種類及在相對(duì)應(yīng)種類的道路上的行駛速度進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析;
S2:根據(jù)S1,得到市場(chǎng)車輛的行駛模式,以確定待耐久試驗(yàn)車輛的行駛道路比率;
S3:待耐久試驗(yàn)車輛在滿載荷情況下,以所述市場(chǎng)車輛的行駛模式的行駛速度下行駛,測(cè)量待耐久試驗(yàn)車輛在所述市場(chǎng)車輛的行駛模式下各種路況的理論加速度,算出所述待耐久試驗(yàn)車輛的公路疲勞受害度;
S4:根據(jù)所述市場(chǎng)車輛的行駛模式和試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路狀況,確定待耐久試驗(yàn)車輛的試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)?zāi)J剑?/p>
S5:根據(jù)S1,選取所述待耐久試驗(yàn)車輛在所述市場(chǎng)上經(jīng)常行駛的一段道路作為基準(zhǔn)道路,并得到所述待耐久試驗(yàn)車輛在所述基準(zhǔn)道路下的加速度,并算出基準(zhǔn)疲勞受害度;
S6:所述待耐久試驗(yàn)車輛在滿載荷情況下,在S4所選定的所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路上以S3的行駛速度下行駛,測(cè)量所述待耐久試驗(yàn)車輛在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中各種路況的試驗(yàn)加速度,并算出所述待耐久試驗(yàn)車輛不同路面的試驗(yàn)疲勞受害度;
S7:將S6中一種路況下測(cè)得的前軸簧上試驗(yàn)疲勞受害度除以所述基準(zhǔn)道路上的所述前軸簧上的基準(zhǔn)疲勞受害度,得到該所述路況下所述前軸簧上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率;
同樣,在同一路況下,分別求出前軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率、后軸簧上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率及后軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率;
計(jì)算所述前軸上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率、所述前軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率、所述后軸簧上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率及所述后軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率的平均值為所述待耐久試驗(yàn)車輛在該路況下的路面負(fù)荷倍率;
同樣,再分別計(jì)算出所述待耐久試驗(yàn)車輛在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中的其它路況下的路面負(fù)荷倍率;
S8:根據(jù)S7計(jì)算的所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中各路況的路面負(fù)荷倍率,乘上各路況在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中的百分率,得出待耐久試驗(yàn)車輛的耐久性試驗(yàn)?zāi)J疆?dāng)量負(fù)荷倍率F:
F=F1×H1+F2×H2+.....+Fn×Hn,其中,F(xiàn)n為試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中各路況下的平均試驗(yàn)負(fù)荷倍率,Hn為相應(yīng)的路況在試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中的百分率,其中,n為自然數(shù);
S9:參照S7的計(jì)算方法,計(jì)算S3中任一種路況下前軸簧上測(cè)得的公路疲勞受害度除以所述基準(zhǔn)道路上的所述前軸簧上的基準(zhǔn)疲勞受害度,得到該所述路況下的所述前軸簧上的公路負(fù)荷倍率;
同樣,在同一路況下,分別求出前軸簧下的公路負(fù)荷倍率、后軸簧上的公路負(fù)荷倍率及后軸簧下的公路負(fù)荷倍率;
計(jì)算所述前軸上的公路負(fù)荷倍率、所述前軸簧下的公路負(fù)荷倍率、所述后軸簧上的公路負(fù)荷倍率及所述后軸簧下的公路負(fù)荷倍率的平均值為所述待耐久試驗(yàn)車輛在該路況下的路面負(fù)荷倍率;
同樣,再分別計(jì)算出所述待耐久試驗(yàn)車輛在所述市場(chǎng)車輛行駛模式下其它路況下的路面負(fù)荷倍率;
S10:根據(jù)S9計(jì)算S3中各路況的路面負(fù)荷倍率,乘上相應(yīng)路況占市場(chǎng)車輛的行駛模式中的百分率,得出待耐久試驗(yàn)車輛的市場(chǎng)車輛行駛模式當(dāng)量負(fù)荷倍率E:
E=E1×h1+E2×h2+.....+En×hn,其中,En為市場(chǎng)車輛行駛模式各路況下的路面負(fù)荷倍率,hn為相應(yīng)的路況占市場(chǎng)車輛行駛模式中的百分率,其中,n為自然數(shù);
S11:根據(jù)S8和S10算出待耐久試驗(yàn)車輛的市場(chǎng)換算倍率ρ;ρ=F/E;
S12:確定待耐久試驗(yàn)車輛的設(shè)計(jì)的目標(biāo)行駛里程,其在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中進(jìn)行耐久性試驗(yàn)時(shí),耐久性試驗(yàn)里程=目標(biāo)行駛里程/ρ。
所述耐久性試驗(yàn)為對(duì)開發(fā)車輛的耐久性試驗(yàn);
所述前軸簧上是指前軸處彈簧上的車體和車架;所述前軸簧下是指前軸處彈簧下的車橋或車輪;
所述后軸簧上是指后軸處彈簧上的車體和車架;所述后軸簧下是指后軸處彈簧下的車橋或車輪。
傳感器安裝于所述有車橋的路肩側(cè)。
沿著車軸中心線,在所述車架外側(cè)固定簧上傳感器,用于測(cè)量所述前軸簧上及所述后軸簧上的上下加速度;
同樣,沿著所述車軸中心線,在所述車轎上固定簧下傳感器,所述簧下傳感器所述簧上傳感器的正下方或外側(cè),用于測(cè)量所述前軸簧下及所述后軸簧下的下下加速度。
本發(fā)明的有益效果是:
本技術(shù)方案通過對(duì)車輛銷售市場(chǎng)行駛情況的調(diào)查和路面受力的調(diào)查;確定基準(zhǔn)路面和市場(chǎng)行駛模式和耐久性試驗(yàn)?zāi)J?;算出相?duì)基準(zhǔn)路面的各種耐久路面和市場(chǎng)路面負(fù)荷倍率,并分別算出市場(chǎng)行駛模式和耐久性試驗(yàn)?zāi)J降漠?dāng)量負(fù)荷倍率;根據(jù)市場(chǎng)行駛模式和耐久性試驗(yàn)?zāi)J降漠?dāng)量負(fù)荷倍率求出市場(chǎng)換算倍率;根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)里程,算出合理的試驗(yàn)場(chǎng)耐久性路面的行駛里程,這樣的耐久性試驗(yàn)方法不僅與車輛設(shè)計(jì)目標(biāo)壽命相符,而且節(jié)約成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程示意圖;
圖2為車軸處傳感器的固定示意圖;
圖3為圖2的后視圖;
圖4為限幅電平的統(tǒng)計(jì)曲線圖;
圖5為限幅電平設(shè)定值和傳感器容量選定標(biāo)準(zhǔn)表;
圖6為負(fù)荷次數(shù)與加速度示意圖;
圖7為測(cè)得車輛受到的不同加速度頻度清單和疲勞受害度的計(jì)算結(jié)果表;
圖8為本發(fā)明試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)?zāi)J铰窙r與試驗(yàn)速度統(tǒng)計(jì)表;
圖9為本發(fā)明待試驗(yàn)車輛的路面負(fù)荷倍率的計(jì)算示例表。
附圖標(biāo)記說明
1車架,2車橋,3簧上傳感器,4簧下傳感器,5因在磁滯范圍內(nèi)為無效振幅,6限幅電平統(tǒng)計(jì)數(shù),7直方圖數(shù)據(jù)中的+側(cè)和-側(cè)的平均值,8等效換算公式N∝(1/G5.5)所得到的直線,9累積等效疲勞受害度。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案,以下的實(shí)施例僅是示例性的,僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能解釋為是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
在本申請(qǐng)中,以滿載載荷為4600kg的A商用車為例,說明本發(fā)明所提供的一種整車耐久性試驗(yàn)方法,在本申請(qǐng)的其它實(shí)施例中,可以根據(jù)需要選用待耐久試驗(yàn)車輛均適用于本申請(qǐng)的技術(shù)方案,如圖1至圖9所示。
所述耐久性試驗(yàn)為對(duì)開發(fā)車輛的耐久性試驗(yàn)。
所述前軸簧上是指前軸處彈簧上的車體和車架1;所述前軸簧下是指前軸處彈簧下的車橋2或車輪。
所述后軸簧上是指后軸處彈簧上的車體和車架;所述后軸簧下是指后軸處彈簧下的車橋或車輪。
傳感器安裝于所述有車橋的路肩側(cè)。
沿著車軸中心線,在所述車架外側(cè)固定簧上傳感器3,用于測(cè)量所述前軸簧上及所述后軸簧上的上下加速。
同樣,沿著所述車軸中心線,在所述車轎上固定簧下傳感器4,所述簧下傳感器所述簧上傳感器的正下方或外側(cè),用于測(cè)量所述前軸簧下及所述后軸簧下的下下加速度。
一種整車耐久性試驗(yàn)方法,包括以下步驟:
S1:調(diào)查與待耐久試驗(yàn)車輛相類似的市場(chǎng)車輛的運(yùn)行狀況,即對(duì)所述市場(chǎng)車輛的裝載量、道路種類及在相對(duì)應(yīng)種類的道路上的行駛速度進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析;
此步驟主要是考慮車輛的用途不同,其運(yùn)行狀況也不相同,因此,需要對(duì)不同車型的車輛的裝載量,道路的種類及其在相應(yīng)的道路上的行駛速度等車輛狀況進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析,同時(shí),也可以將調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析后得到的數(shù)據(jù)整理為數(shù)據(jù)庫,以便于以后的試驗(yàn)工作,具體如圖1所示。
S2:根據(jù)S1,得到市場(chǎng)車輛的行駛模式,以確定待耐久試驗(yàn)車輛的行駛道路比率;在本步驟中,市場(chǎng)車輛的行駛模式是指與本次待耐久試驗(yàn)車輛相近似且已經(jīng)在市場(chǎng)上銷售的車輛在使用過程中的行駛模式,以本申請(qǐng)的A商用車為例,通過調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和分析,得到這類商用車在市場(chǎng)上主要以中距離路線模式行駛,這類路線的行駛道路比率大約為,高速公路=10%,一般公路=60%,壞路=30%,因此,可以確定A商用車在進(jìn)入市場(chǎng)后的路線行駛模式為高速公路=10%,一般公路=60%,壞路=30%。
S3:將A商用車在滿載荷情況下,以所述市場(chǎng)車輛的行駛模式的行駛速度下行駛,即按照高速公路=10%,一般公路=60%,壞路=30%的行駛模式行駛,測(cè)量A商用車在所述市場(chǎng)車輛的行駛模式下各種路況的公路加速度,算出所述待耐久試驗(yàn)車輛的公路疲勞受害度;此處的公路和加速度包括在高速公路的路況下的前軸簧上的公路加速度、前軸簧下的公路加速度、后軸簧上的公路加速度及后軸簧下的公路加速度;以及相對(duì)應(yīng)的路況下的前軸簧上的公路疲勞受害度、后軸簧上的公路疲勞受害度、前軸簧下的公路疲勞受害度及后軸簧下的公路疲勞受害度,如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖8所示。
同樣計(jì)算出一般公路的路況下的前軸簧上的公路加速度、前軸簧下的公路加速度、后軸簧上的公路加速度及后軸簧下的公路加速度;以及相對(duì)應(yīng)的路況下的前軸簧上的公路疲勞受害度、后軸簧上的公路疲勞受害度、前軸簧下的公路疲勞受害度及后軸簧下的公路疲勞受害度。
計(jì)算出壞路的路況下的前軸簧上的公路加速度、前軸簧下的公路加速度、后軸簧上的公路加速度及后軸簧下的公路加速度;以及相對(duì)應(yīng)的路況下的前軸簧上的公路疲勞受害度、后軸簧上的公路疲勞受害度、前軸簧下的公路疲勞受害度及后軸簧下的公路疲勞受害度。
S4:根據(jù)所述市場(chǎng)車輛的行駛模式,選擇與所述市場(chǎng)車輛的行駛模式相近的試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路為A商用車的試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)?zāi)J剑辉诒緦?shí)施例中,設(shè)定試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)?zāi)J綖椋罕壤麜r(shí)條石路=30%,石塊路=20%,水泥壞路=30%,瀝青壞路=20%,如圖8所示。
S5:根據(jù)S1,選取A商用車在所述市場(chǎng)上經(jīng)常行駛的一段道路作為基準(zhǔn)道路,并得到A商車在所述基準(zhǔn)道路下的基準(zhǔn)加速度,并算出基準(zhǔn)疲勞受害度;同樣,基準(zhǔn)加速度包括前軸簧上的基準(zhǔn)加速度、前軸簧下的基準(zhǔn)加速度、后軸簧上的基準(zhǔn)加速度及后軸簧下的基準(zhǔn)加速度;基準(zhǔn)疲勞受害度包括前軸簧上的基準(zhǔn)疲勞受害度、后軸簧上的基準(zhǔn)疲勞受害度、前軸簧下的基準(zhǔn)疲勞受害度及后軸簧下的基準(zhǔn)疲勞受害度,如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示。
S6:所述A商用車在滿載荷情況下,在S4所選定的所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路上以S3的行駛速度下行駛,測(cè)量A商用車在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中各種路況的試驗(yàn)加速度,并算出A商用車的試驗(yàn)疲勞受害度。
試驗(yàn)加速度包括前軸簧上的試驗(yàn)加速度、前軸簧下的試驗(yàn)加速度、后軸簧上的試驗(yàn)加速度及后軸簧下的試驗(yàn)加速度;試驗(yàn)疲勞受害度包括前軸簧上的試驗(yàn)疲勞受害度、后軸簧上的試驗(yàn)疲勞受害度、前軸簧下的試驗(yàn)疲勞受害度及后軸簧下的試驗(yàn)疲勞受害度,如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示。
S7:將試驗(yàn)場(chǎng)石塊路的路況下測(cè)得的前軸簧上試驗(yàn)疲勞受害度除以所述基準(zhǔn)道路上的所述前軸簧上的基準(zhǔn)疲勞受害度,得到石塊路的路況下所述前軸簧上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率。
同樣,在試驗(yàn)場(chǎng)石塊路的路況下,分別求出前軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率、后軸簧上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率及后軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率。
計(jì)算所述前軸上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率、所述前軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率、所述后軸簧上的試驗(yàn)負(fù)荷倍率及所述后軸簧下的試驗(yàn)負(fù)荷倍率的平均值為A商用車在該路況下的路面負(fù)荷倍率,在本實(shí)施例中,值為4.93如圖9所示。
同樣,再分別計(jì)算出A商用車在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中的其它路況下的路面負(fù)荷倍率,其中比利時(shí)條石路的路面負(fù)荷倍率為8.7,水泥壞路的路面負(fù)荷倍率為6.5,瀝青壞路的路面負(fù)荷倍率為5.5,如圖9所示。
S8:根據(jù)S7計(jì)算的所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中各路況的路面負(fù)荷倍率,乘上各路況在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中的百分率,得出A商用車的耐久性試驗(yàn)?zāi)J疆?dāng)量負(fù)荷倍率F:
F=F1×H1+F2×H2+.....+Fn×Hn,其中,F(xiàn)n為試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中各路況下的路面負(fù)荷倍率,Hn為相應(yīng)的路況在試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中的百分率,其中,n為自然數(shù)。
即F=8.7×30%+4.93×20%+6.5×30%+5.5×20%=6.65。
S9:參照S7的計(jì)算方法,計(jì)算S3中任一種路況下前軸簧上測(cè)得的公路疲勞受害度除以所述基準(zhǔn)道路上的所述前軸簧上的基準(zhǔn)疲勞受害度,得到該所述路況下的所述前軸簧上的公路負(fù)荷倍率,如圖9所示。
同樣,在同一路況下,分別求出前軸簧下的公路負(fù)荷倍率、后軸簧上的公路負(fù)荷倍率及后軸簧下的公路負(fù)荷倍率。
計(jì)算所述前軸上的公路負(fù)荷倍率、所述前軸簧下的公路負(fù)荷倍率、所述后軸簧上的公路負(fù)荷倍率及所述后軸簧下的公路負(fù)荷倍率的平均值為A商用車在該路況下的路面負(fù)荷倍率。
同樣,再分別計(jì)算出A商用車在所述市場(chǎng)車輛行駛模式下其它路況下的路面負(fù)荷倍率;確定高速路的路面負(fù)荷倍率為0.5,一般公路的路面負(fù)荷倍率為1.0,壞路的路面負(fù)荷倍率為1.1。
S10:根據(jù)S9計(jì)算S3中各路況的路面負(fù)荷倍率,乘上相應(yīng)路況占市場(chǎng)車輛的行駛模式中的百分率,得出A商用車的市場(chǎng)車輛行駛模式當(dāng)量負(fù)荷倍率E:
E=E1×h1+E2×h2+.....+En×hn,其中,En為市場(chǎng)車輛行駛模式各路況下的路面負(fù)荷倍率,hn為相應(yīng)的路況占市場(chǎng)車輛行駛模式中的百分率,其中,n為自然數(shù);
E=0.5×10%+1×60%+1.1×30%=0.98。
S11:根據(jù)S8和S10算出待耐久試驗(yàn)車輛的市場(chǎng)換算倍率ρ;ρ=F/E=6.65/0.98=6.78。
S12:確定A商用車的設(shè)計(jì)的目標(biāo)行駛里程為25×104km,其在所述試驗(yàn)場(chǎng)耐久性道路中進(jìn)行耐久性試驗(yàn)時(shí),耐久性試驗(yàn)里程=目標(biāo)行駛里程/ρ=25×104km/6.78=3.75×104km。
本發(fā)明的工作原理:
1、疲勞受害度和路面負(fù)荷倍率
當(dāng)汽車零部件受到循環(huán)變化載荷作用時(shí),載荷值即使沒有超過材料的強(qiáng)度極限,甚至比彈性極限還低的情況下,也會(huì)發(fā)生疲勞破壞。根據(jù)疲勞理論,疲勞損傷主要由循環(huán)變化的載荷引起。凹凸不平的路面對(duì)車輛的作用力傳遞到各個(gè)零部件,零部件受到路面不斷變化載荷作用,形成每個(gè)零部件的輸入加速度,這個(gè)輸入加速度對(duì)車輛零部件造成損害。
將輸入加速度的頻度換算成等價(jià)受害度,把相當(dāng)于行駛1公里的等價(jià)受害度的累計(jì)值稱之為疲勞受害度。疲勞受害度表示路面的輸入加速度對(duì)車輛損害程度的大小。
一個(gè)典型的汽車耐久性試驗(yàn)場(chǎng)有一系列專門修建的耐久性試驗(yàn)路面,如高速跑道、石塊路、魚鱗路、卵石路、扭曲路、波浪路、比利時(shí)條石路、搓板路等,這些都是試驗(yàn)場(chǎng)的耐久性路面。而公路顧名思義就是公共道路,包括國道、省道、縣道、城市和鄉(xiāng)村道路。將一種路面相對(duì)基準(zhǔn)路面的疲勞受害度的大小的倍率稱之為該種路面的路面負(fù)荷倍率。
2、測(cè)量車輛行駛時(shí)的路面輸入的加速度,算出疲勞受害度和路面負(fù)荷倍率
2.1、測(cè)量車輛行駛時(shí)的加速度
2.1.1、測(cè)量項(xiàng)目和測(cè)量位置
耐久性試驗(yàn)主要是對(duì)底盤的試驗(yàn),尤其是關(guān)注彈簧上的車體和車架(簡稱簧上)和彈簧下的車橋、車輪(簡稱簧下)受害度。一般對(duì)所有車橋的路肩側(cè)(右側(cè))安裝傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
沿著車軸中心線,在車架外側(cè)(側(cè)面)固定傳感器,測(cè)量簧上的上下加速度。
同樣,沿著車軸中心線,在橋上固定傳感器檢測(cè)簧下的上下加速度,傳感器在簧上傳感器的正下方或外側(cè),測(cè)量簧下的上、下加速度,如圖2、3所示。
2.1.2、測(cè)定條件
1)行駛條件:①市場(chǎng)公路行駛路面的檢測(cè):裝載量為滿載,隨道路上的車流行駛;②試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)路面的檢測(cè):裝載量為滿載、車速在各種耐久性試驗(yàn)路面的規(guī)定行駛車速以內(nèi)行駛。
2)檢測(cè)條件:路面輸入給車輛的加速度不僅大小相差較大,還有正負(fù),把輸入加速度從小到大排列在一起,在劃分成若干幅度大小相同的范圍,每個(gè)小范圍叫一個(gè)切片,每個(gè)具體切片對(duì)應(yīng)限幅電平,加速度檢測(cè)后,儀器可對(duì)每一個(gè)切片的加速度數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如圖4所示。
3)檢測(cè)儀器:低通濾波器:50Hz;切片數(shù):±32片;滯后現(xiàn)象(無效振幅):1/2片,如圖4所示。
4)檢測(cè)項(xiàng)目和薄片限幅電平的設(shè)定,如圖5所示。
2.2.疲勞受害度的計(jì)算方法
對(duì)直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行等效受害度換算處理:
1)直方圖數(shù)據(jù)的修正:+、-側(cè)的相同限幅電平的次數(shù)加起來除以2,如圖6所示。
2)計(jì)算等效疲勞受害度換算值
將各切片的加速度次數(shù)換算成相對(duì)于9.8m/s2(G)的等價(jià)受害度,并累積在一起,公式(1)。
Sv=∑[(g/9.8)5.5×N] (1)
其中,Sv:等價(jià)受害度的累積值(次數(shù));
g:各切片的加速度大小等級(jí)(m/s2);
N:各切片中該加速度等級(jí)輸入次數(shù)。
公式(1)中的指數(shù)的5.5是根據(jù)市場(chǎng)和試驗(yàn)車輛的損壞方式來確定的,公路損壞較大的時(shí)取6.0,公路無損壞時(shí)取4.5,泛指市場(chǎng)上的道路時(shí),底盤一般取5.5。
3)疲勞受害度(相當(dāng)于1km的累積等價(jià)受害度)的計(jì)算,公式(2)。
M=Sv/Lm (2)
其中,M:疲勞受害度(次數(shù)/km);
Lm:檢測(cè)距離(km)。
由圖6可知,至破損為止的負(fù)荷次數(shù)N次數(shù)與加速度G的常數(shù)次方大約成反比例。
某滿載載荷為4600kg的A商用車以43.4km/h的平均車速在基準(zhǔn)路上行駛,測(cè)得車輛受到的不同加速度頻度清單如圖7所示。根據(jù)公式(1),基準(zhǔn)路的等價(jià)受害度累積值A(chǔ)′:
由于測(cè)量距離為1km,根據(jù)公式(2)疲勞受害度A=A′=5.02×106,同樣,可算出如圖7所示的B、C、D的疲勞受害度。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。