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乘用車懸架系統(tǒng)多軸道路模擬試驗(yàn)方法

2021-09-17 23:32:32·  來源：汽車測試網(wǎng)  作者：中國汽研 傅新強(qiáng)  
　
一、乘用車懸架系統(tǒng)耐久驗(yàn)證必要性1、乘用車懸架系統(tǒng)簡介懸架是汽車的車身與車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，簡單來講，懸架連接了車身與車輪。懸架結(jié)構(gòu)的復(fù)
一、乘用車懸架系統(tǒng)耐久驗(yàn)證必要性

1、乘用車懸架系統(tǒng)簡介
懸架是汽車的車身與車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，簡單來講，懸架連接了車身與車輪。


懸架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、零部件的數(shù)量和種類、電控化程度依次增加
耐久性驗(yàn)證難度依次增加


2、乘用車懸架系統(tǒng)耐久性主要問題
懸架系統(tǒng)耐久性直接影響汽車安全以及使用壽命，其中來自路面的隨機(jī)載荷是懸架系統(tǒng)疲勞壽命影響最大的因素之一。


3、乘用車懸架系統(tǒng)耐久性驗(yàn)證方法


二、乘用車道路模擬試驗(yàn)方法現(xiàn)狀及發(fā)展
1、道路模擬試驗(yàn)方法發(fā)展歷程
公共道路耐久試驗(yàn)


√ 反應(yīng)實(shí)際工況
× 需要整車
× 周期長、費(fèi)用高
× 重復(fù)性低
× 受天氣環(huán)境影響
試車場道路強(qiáng)化耐久試驗(yàn)


√ 典型路況強(qiáng)化
√ 試驗(yàn)周期較短
√ 重復(fù)性較高
× 需要專業(yè)試驗(yàn)場
× 受天氣環(huán)境影響
試驗(yàn)室臺(tái)架道路模擬試驗(yàn)


√ 真實(shí)路面載荷復(fù)現(xiàn)精度高
√ 不受天氣場地限制
√ 試驗(yàn)一致性高
√ 試驗(yàn)成本較低
√ 周期較短
虛擬臺(tái)架仿真耐久試驗(yàn)


√ 具有預(yù)測功能
√ 脫離實(shí)物限制建模
√ 試驗(yàn)成本最低
√ 周期較短
× 較強(qiáng)的虛擬分析技術(shù)能力
2、典型道路模擬試驗(yàn)臺(tái)類型
MAST


- 可以復(fù)現(xiàn)樣品6自由度振動(dòng)
- 覆蓋頻段0~150Hz
- 適用于座椅、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)等零部件系統(tǒng)
四立柱輪耦合試驗(yàn)臺(tái)


- 只能復(fù)現(xiàn)垂向載荷
- 覆蓋頻段0.6~50hz
- 適用于整車
整車24通道試驗(yàn)臺(tái)


- 能夠精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)實(shí)車六自由度載荷譜
- 覆蓋頻段0.6~50HZ
- 適用于整車及其懸架系統(tǒng)
HSRC混合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)


- 真實(shí)的物理部件能代替在虛擬仿真中比較難建模的部分
- 不需要采集載荷譜
3、懸架系統(tǒng)道路模擬試驗(yàn)優(yōu)勢
為什么要進(jìn)行懸架系統(tǒng)道路模擬試驗(yàn)？
- 遵循從零部件-系統(tǒng)-整車逐級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)證，有利于把問題逐級(jí)暴露，暴
露越早整改帶來的代價(jià)越低。
- 將零部件及系統(tǒng)的驗(yàn)證寄希望在整車上做驗(yàn)證，會(huì)讓驗(yàn)證時(shí)間節(jié)點(diǎn)過
于靠后，發(fā)生問題的概率會(huì)偏大。
- 考核對(duì)象如果是懸架系統(tǒng)，采用12通道進(jìn)行道路模擬試驗(yàn)的方法，效
率更高（排除車身失效對(duì)進(jìn)度的影響）和載荷更全面（包含0~1hz低
頻載荷）。
耐久性驗(yàn)證流程
零部件驗(yàn)證---系統(tǒng)驗(yàn)證---整車驗(yàn)證
4、試驗(yàn)設(shè)備能力介紹——懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)


MTS 329型LT6DOF
設(shè)備參數(shù)


設(shè)備能力可覆蓋乘用車、客車、輕型卡車。
三、懸架系統(tǒng)多軸道路模擬試驗(yàn)方法研究
1、懸架系統(tǒng)多軸道路模擬試驗(yàn)開發(fā)流程


2、方案制定——懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)方法
方案制定原則
- 明確客戶群
- 明確試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)里程數(shù)
- 為了加速試驗(yàn)，對(duì)于客戶載荷中高損傷部分再現(xiàn)，對(duì)低損傷的部分忽略
- 能模擬客戶使用中的各種配重情況
- 在試驗(yàn)過程中線性的分配損傷輸入
- 不要超越客戶的最高峰值
- 盡量減少試驗(yàn)偏差


3、載荷譜采集——懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)方法
采集設(shè)備


采集通道


4、載荷譜處理——懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)方法
主要處理方法
- 去毛刺、漂移等異常數(shù)據(jù)
- 分割工況
- 去掉信號(hào)中無/小損傷部分
- 濾波（0~50hz）
- 驗(yàn)證數(shù)據(jù)合理性，例如輪心My/Fx的值需接近輪胎半徑
- 偽損傷分析，查看各工況損傷分布


5、臺(tái)架設(shè)計(jì)及搭建——乘用車懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)
臺(tái)架設(shè)計(jì)


- 通用性、開敞性
- 夾具剛度盡可能仿實(shí)車剛度
- 夾具強(qiáng)度分析最大應(yīng)力是否超過材料屈服極限
- 模態(tài)分析共振頻率應(yīng)高于試驗(yàn)頻率范圍1.5倍
- 保障加工精度，確保CMM定位誤差小于±1mm...
6、臺(tái)架迭代——乘用車懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)
迭代是指利用RPC（遠(yuǎn)程參數(shù)控制技術(shù)）通過驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)架來復(fù)現(xiàn)實(shí)車載荷譜的過程。


臺(tái)架迭代——乘用車懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)
傳遞函數(shù)求解
對(duì)于試驗(yàn)系統(tǒng)而言，傳遞函數(shù)的求解過程為對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)施加預(yù)載，用紅白噪聲信號(hào)通過伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器，據(jù)此計(jì)算輸入譜、輸出譜和互譜，從而求得系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)。


7、迭代效果評(píng)估——乘用車懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)
指標(biāo)1：時(shí)域、頻域重合度
時(shí)域信號(hào)及誤差 （評(píng)判指標(biāo)：重合度）


頻域（評(píng)判指標(biāo)：重合度）


指標(biāo)2：RMS、RESPonSE MAX&MIN
RESPonSE MAX&MIN（指標(biāo)：越接近100越好）


RMS ERROR（評(píng)判指標(biāo)：越接近0越好）


指標(biāo)3：工況循環(huán)各通道累計(jì)損傷
評(píng)判指標(biāo)：工況循環(huán)總偽損傷在80~120%為合格




四、多軸道路模擬試驗(yàn)開發(fā)案例
典型路面復(fù)現(xiàn)展示——乘用車懸架系統(tǒng)12通道道路模擬試驗(yàn)


比利時(shí)路面臺(tái)架復(fù)現(xiàn)


扭曲路路面臺(tái)架復(fù)現(xiàn)
零部件級(jí)道路模擬試驗(yàn)臺(tái)


以上內(nèi)容由汽車測試網(wǎng)整理自：
中國汽研 傅新強(qiáng) 直播課分享：乘用車懸架系統(tǒng)多軸道路模擬試驗(yàn)方法
觀看直播回放，識(shí)別下方二維碼

 
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