客车道路模拟试验与评价技术（方法）研究.doc

文章标题 作者姓名 邮编、所在省市、单位名称 摘要：以客车为研究对象，对整车实测的试验场道路载荷谱进行预处理和正确性评判，确定有效载荷谱。计算了应变片、应变花的载荷谱的主应力、Signed Von Mises应力。基于应变伪损伤历程，进行载荷谱加速疲劳编辑。结果表明，通过均方根统计、穿级计数、频域分析等手段，能够很好地评价载荷谱的一致性和正确性；基于损伤历程的载荷谱加速疲劳编辑方法，可以有效地缩短室内耐久试验时间，同时几乎全部地保留损伤。 关键词：客车；载荷谱；应力；疲劳编辑；损伤 中途分类号：U462.3 文献标志码：A Research on Analysis and Fatigue Editing of Bus Road Load Spectrum Wu Daojun (Xiamen King Long United Automotive Industry Co., Ltd., Xiamen City, Fujian Province 361023, China) [Abstract] The measured bus road load spectrum of proving ground is pre-disposed and the correctness is evaluated, and the valid load spectrum is ascertained. The principle stress and Signed Von Mises Stress are calculated from the load of the strain rosette and gauge. The fatigue editing is finished based on the time history of the strain damage. It is proved that it is good method to evaluate the load spectrum correctness using the RMS Statistics, Level Crossing and frequency domain analysis. It is also proved that the durability test time is reduced obviously and almost all damage is kept when the fatigue editing method based on the damage history is used. [Key word] bus, load spectrum, stress, fatigue editing, damage 0 引言 整车道路载荷谱的获取、分析与处理是整车室内耐久性试验前的重要工作，也是整车产品开发中的重要一个环节。整车道路载荷谱涵盖了客车整车的运动、载荷、轨迹、车速等多维信息，对试验规范制订[1]、整车产品设计评价、CAE分析的输入与验证、以及后续的室内耐久性试验等具有重要的作用和意义。 本文以客车为研究对象，首先对采集的整车在试验场道路载荷谱进行预处理；通过均方根统计、穿级计数、频域分析等手段，对数据的正确性进行评判，确定有效载荷谱。基于应力、疲劳损伤分析理论，获得应变测点的载荷谱的主应力、Signed Von Mises应力、疲劳伪损伤。基于应变伪损伤历程，进行载荷谱加速疲劳编辑，同时完成了对编辑方法的有效性评价。形成了一套载荷谱的分析与疲劳编辑的流程及步骤。 1道路载荷谱采集 道路载荷谱采集的测点选择应突出重点，应兼顾全面性和经济性，测点位置应对路面激励较为敏感[2]。 车轮加速度传感器布置在尽量靠近轮心的位置[3]；车身加速度传感器布置在正对车轮上方的车身位置。加速度传感器采用胶水固定，必须足够牢靠，否则容易导致频响较差造成测试信号失真。加速度传感器的标记方向应尽可能竖直。路面激励引起的客车系统响应存在低频成分，故采用电容式加速度传感器为宜。 应变测点选择主要考虑：CAE分析中的热点位置、设计经验判断的危险位置、有开裂历史的位置以及关键的部位。对于未知受力状态，应采用应变花进行测试。采用恒压惠斯通电桥进行测试。 车轮六分力传感器（WFT），用以测量客车轴头六分力信号，将为多体动力学分析、疲劳有限元计算、各种工况载荷分析等提供良好数据来源。 GPS反映车速、经纬度、时间等信息，对于寻找有效载荷信号段、确定轨迹、研究工况对载荷的影响等具有重要的意义。另外，必要时设立标记通道（Marker），通过开关量（0和1）进一步标记、明确各个信号段的起止时刻。