某轎車結構載荷譜采集與分析

摘 要：基于關聯用戶用途的整車結構疲勞載荷譜采集與分析技術，采用4個車輪六分力傳感器、加速度傳感器和應變傳感器，在海南試驗場及周邊實際道路上采集某參考車型整車主要結構載荷譜，并對左右后輪六分力信號部分數據進行時間域、頻率域、雨流域統計分析.分析結果表明：左右后輪軸頭各相同分力方向上的最大值、偽損傷值具有相近的統計特性；該車后懸架固有頻率約為1.6 Hz， 輪胎固有頻率約為12 Hz；左后輪垂直方向力載荷對結構的偽疲勞損傷值為0.000 565.

關鍵詞：結構；疲勞破壞；載荷譜分析；信號分析；統計方法

中圖分類號： U461.7 文獻標識碼：A

整車結構載荷譜采集與分析是汽車結構耐久性CAE計算、試驗開發及試驗規范制訂的重要依據.在傳統結構耐久性CAE分析、開發試驗及道路耐久試驗規范制訂過程中，由于缺乏實際使用環境的載荷譜數據，試驗、CAE分析的輸入條件和實際使用工況存在較大差異，因此，容易導致考核和分析過頭或不足.已有研究表明，關聯用戶用途的整車結構疲勞載荷譜的采集與分析技術能較好的解決該問題.過去十年，該技術得到了很好的發展與應用.林曉彬、朱濤等在國內率先推廣關聯用戶用途的載荷譜采集和分析理念，并做了大量研究工作.在實際行駛過程中，王國軍等對城市用轎車的疲勞載荷進行實車測試，并進行統計處理，最后獲得目標載荷譜，為城市用轎車結構疲勞壽命的估算和加速試驗提供了參考數據.何柏巖等將力傳感器與加速度計布置于兩個前車輪，測量中國部分道路行駛載荷譜，并對力信號與加速度信號分別進行了功率譜密度分析.

由于某新開發車型整車試驗規范及CAE分析的需要，基于關聯用戶用途的整車結構疲勞載荷譜的采集與分析技術，本文采用4個車輪六分力傳感器、加速度傳感器和應變傳感器，在海南試驗場及周邊實際道路上采集了某參考車型整車主要結構載荷譜，并對其中部分載荷譜數據進行了統計分析處理.