某电动客车道路可靠性试验强化系数的分析

王瑞昂峰

（安徽安凯汽车股份有限公司，合肥230051）

摘要：本文以某电动客车为研究对象，按照满载试验条件以悬架承载系统部件的损伤为参考，选取质量较好的应变和加速度信号，进行雨流计数处理，计算某汽车试验场内试验路面相对一般路面的疲劳累计损伤值，由此得到可靠性试验强化系数，得到某电动客车的强化耐久里程。

关键词：雨流计数处理；疲劳累计损伤值；可靠性试验强化系数

为缩短试验的周期,汽车可靠性试验一般都在国家汽车工业主管部门认可的汽车试验场进行[1]，为了得到更科学的试验数据，车辆需要在试验场内进行各种特征强化路面的试验。试验可靠性试验强化系数，是可靠性试验和实际道路试验相比而言的。它是指某一车辆的零部件在规定的条件下，当达到相同的破坏时，该车在普通公路与强化道路上可靠性试验的行驶里程数之比[2]。

1建立电动客车强化系数模型

1.1应变片和加速度传感器的布置

以某电动客车为例，应变片分别布置于前部扭杆弹簧和后部钢板弹簧上部，应变信号组桥方式为半桥，板簧上测点主应变方向平行于板簧，扭杆弹簧上测点主应变方向与轴向夹角45°；轮心加速度传感器安装在轮心附近螺栓，Z向与整车坐标系垂直方向平行。

1.2试验设备

DEWETRON公司64通道记录仪，KYOWA公司应变片，LMS公司的TECWARE软件。

2应用电动客车强化系数模型

2.1试验条件

车辆以满载状态，根据某汽车试验场客车产品定型可靠性行驶试验规范，试验场内分别在高速公路、凸凹不平路、一般公路路面行驶。实际道路选取该城市较为平坦的城郊路面。

2.2试验及数据处理流程

试验及数据处理流程见图1。

图1试验流程图

2.3载荷谱采集

2.3.1载荷谱[3]采集里程分配

里程分配见表1。

表1载荷谱采集里程分配及扩展系数

2.4载荷谱数据处理

2.4.1应变信号处理

对所有应变信号进行30Hz低通滤波，去毛刺，去趋势处理。图2为一般公路右侧扭杆弹簧后部测点应变信号处理前后对比图，红色为处理前，蓝色为处理后。

图2应变信号处理前后对比

2.4.2雨流分析

采集载荷谱时共8个应变信号、4个加速度信号。为了使计算结果更为准确，选取质量较好的应变、加速度信号，进行雨流计数[4]处理。选取通道为LF_1、RF_1、LR_1、RR_2、LF_Z、RF_Z、LR_Z、RR_Z。按扩展系数进行雨流外推，叠加。得到1.5万公里可靠性试验规范雨流矩阵和1000公里公共道路中一般路面雨流矩阵，以右后板簧2号应变、右后轮心Z向加速度信号为例，见表2。

2.4.3伪损伤等效分析

在TecwareCombintrack中用柱形图优化的方法，以1.5万公里规范雨流矩阵作为目标矩阵，以1000公里公共道路中一般公路雨流矩阵作为待组合矩阵，进行伪损伤等效分析。柱形图优化是以组合矩阵和目标矩阵形状和伪损伤量相似为目的，因此其优化后的效果较好。得到待组合矩阵的扩展系数为276，即1.5万公里可靠性规范与27.6万公里公共道路中的一般公路悬架承载当量相当，Combintrack结果见图3。

图3伪损伤等效分析结果

3总结

以某电动客车作为研究对象,分别测量该车在试验场场内可靠性路面和城市一般路面行驶时的应变和振动加速度,分别计算车辆在两种路面上的疲劳累计损伤值[5],并由此计算得到强化系数。

通过测量，计算出某电动客车可靠性试验执行的1.5万公里可靠性试验与27.6万公里公共道路中的一般公路在悬架承载系统上损伤相当。

参考文献

[1]中国国家标准化管理委员会.客车定型试验规程.GB/T13043-2006.北京：中国标准出版社出版，2006:06.

[2]王秉刚.汽车可靠性工程方法.北京：机械工业出版社,1991

[3]刘惟信.机械可靠性设计.北京：清华大学出版社，1996

[4]刘义仑.不同计数法对计算疲劳寿命的影响[J].中南工业大学学报，1996，27（4）：471-475.全国汽车标准化技术委员会.电动汽车用仪表:GB/T19836-2005[S].北京：中国标准出版社，2005:11.

[5]徐灏.疲劳强度.北京：高等教育出版社,1988.

作者简介：王瑞(1983-)，男，本科；工程师，主要从事汽车整车试验研究。