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IVECO客車整車疲勞臺架試驗研究

作者： 時間：2013-08-03 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
整車的室內(nèi)臺架道路模擬疲勞試驗技術(shù)在小轎車中已得到了廣泛的應(yīng)用，如上海大眾等轎車廠家都有自己的試驗臺架。由于試驗及試驗設(shè)備系統(tǒng)成本等原因，目前國內(nèi)在客車方面還很少有這方面的嘗試。采用室內(nèi)臺架道路模擬試驗的方法對IVECO 客車(以下稱IVECO)的行駛平順性及各零部件系統(tǒng)的壽命及可靠性進(jìn)行試驗，在臺架上再現(xiàn)IVECO 在實際行駛中所遇到的各種復(fù)雜工況，研究其在隨機(jī)振動環(huán)境中的振動狀態(tài)和疲勞損壞原因。試驗中可有效地控制工作臺面的位移、速度和加速度，精確地控制和檢測IVECO各部分的狀況。通過信號處理加速車輛疲勞過程，這都是道路試驗所不易做到的。

1 試驗基礎(chǔ)

室內(nèi)臺架道路模擬疲勞試驗的目的就是在盡可能短的時間里確定所要求長的耐久壽命，并能同步監(jiān)視整車及各部件的工作狀況，快速準(zhǔn)確地對汽車整車及其零部件可靠性能進(jìn)行評估，及時提出合理有效的改進(jìn)措施，從而縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，這對于汽車工業(yè)尤其重要。

兩橋車輛IVECO的道路模擬試驗由四通道的電液伺服試驗臺系統(tǒng)和一套道路模擬控制軟件系統(tǒng)組成。如圖1 所示。該套試驗設(shè)備系統(tǒng)從INSTRON-SCHENCK引進(jìn)。道路模擬控制系統(tǒng)輸出信號控制試驗臺作動器，在試驗室內(nèi)重現(xiàn)被試車輛在道路上行駛時的振動工況。


圖1 室內(nèi)臺架道路模擬疲勞試驗測控系統(tǒng)原理圖

試驗激勵信號獲取一般有兩種方式。一是用試驗軟件按照國際或國家標(biāo)準(zhǔn)生成路譜信號作為試驗激勵，這種方式產(chǎn)生的路譜信號并不能完全表示特定車輛實際路面的工況；另一是通過對同種車型在標(biāo)準(zhǔn)試車場試驗時進(jìn)行采集的路譜作為激勵。如海南試驗場對“引進(jìn)技術(shù)的輕型客車國產(chǎn)化整車可靠性試驗里程分配情況”，如表1 所示?？偫锍虨?0000km，其中不包括磨合里程。這種方式獲取的激勵信號較能真實地代表同種車輛的運行工況。

表1 試驗里程及分配

2 路面譜的采集

2.1 原始加速度信號采集

試驗激勵采用IVECO 在標(biāo)準(zhǔn)試車場實際道路行駛時所采集的同一車型的道路譜（以下稱為原始加速度信號）。IVECO 客車為兩橋車輛。原始加速度信號采集點為四輪軸正上方垂直方向上的四個點。其中一個加速度傳感器安裝位置示意圖如圖2 所示，其它傳感器安裝位置與之相似。


1 車架 2 加速度傳感器 3 減振機(jī)構(gòu) 4 車輪 5 車軸
圖2 加速度傳感器安裝位置示意圖

四測點響應(yīng)譜即四通道原始加速度信號，如圖3 所示。


圖3 四通道道路譜即四通道原始加速度信號

2.2 試驗前道路譜信號加速處理

在保證實際路面的振動對IVECO 的疲勞貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，為了縮短室內(nèi)臺架試驗的時間，同時又保證路面振動對車輛的疲勞貢獻(xiàn)。試驗中采用了控制與分析試驗軟件Labsite 對原始加速度信號進(jìn)行疲勞編輯即加速處理。應(yīng)用疲勞損傷等效原理，通過計算機(jī)準(zhǔn)確的計算，進(jìn)行頻域分析、過濾和時間關(guān)聯(lián)編輯，刪除時域輸入信號中的無損傷部分，從而加速試驗。經(jīng)過加速后的信號與原信號相比，所產(chǎn)生的疲勞部分損傷基本一致，并且所產(chǎn)生的損傷分布基本一致。這就保證了疲勞編輯的合理性。加速處理后臺架試驗的時間通?？梢钥s短5～20 倍。其中一個通道經(jīng)處理前后的加速度信號對比圖如圖4 所示。
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