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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:網絡 收藏
整車的室內臺架疲勞試驗技術在小轎車中已得到了廣泛的應用,如上海大眾等轎車廠家都有自己的試驗臺架。由于試驗及試驗設備系統(tǒng)成本等原因,目前國內在客車方面還很少有這方面的嘗試。采用室內臺架試驗的方法對 客車(以下稱)的行駛平順性及各零部件系統(tǒng)的壽命及可靠性進行試驗,在臺架上再現 在實際行駛中所遇到的各種復雜工況,研究其在隨機振動環(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

室內臺架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,快速準確地對汽車整車及其零部件可靠性能進行評估,及時提出合理有效的改進措施,從而縮短新產品的開發(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。該套試驗設備系統(tǒng)從INSTRON-SCHENCK引進。道路模擬控制系統(tǒng)輸出信號控制試驗臺作動器,在試驗室內重現被試車輛在道路上行駛時的振動工況。


圖1 室內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準生成路譜信號作為試驗激勵,這種方式產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準試車場試驗時進行采集的路譜作為激勵。如海南試驗場對“引進技術的輕型客車國產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 在標準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 減振機構 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 的疲勞貢獻的基礎上,為了縮短室內的時間,同時又保證路面振動對車輛的疲勞貢獻。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行疲勞編輯即加速處理。應用疲勞損傷等效原理,通過計算機準確的計算,進行頻域分析、過濾和時間關聯編輯,刪除時域輸入信號中的無損傷部分,從而加速試驗。經過加速后的信號與原信號相比,所產生的疲勞部分損傷基本一致,并且所產生的損傷分布基本一致。這就保證了疲勞編輯的合理性。加速處理后的時間通??梢钥s短5~20 倍。其中一個通道經處理前后的加速度信號對比圖如圖4 所示。

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