車架的耐久度檢測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種車架的耐久度檢測(cè)方法，包括：在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)；根據(jù)第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到第一位置和第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；根據(jù)目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)得到待測(cè)臺(tái)架的耐久度。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法可有效縮減檢測(cè)車架耐久度的時(shí)間，且檢測(cè)結(jié)果可靠，為車架開發(fā)提供可靠依據(jù)。本發(fā)明還提出了一種車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】車架的耐久度檢測(cè)方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種車架的耐久度檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車架，作為非承載式車身汽車的基體，汽車絕大多數(shù)部件和總成都是通過(guò)車架來(lái)固定其位置的。當(dāng)汽車在在崎嶇不平的道路上行駛，車架在外載荷作用下可產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形以及在縱向平面內(nèi)的彎曲變形，當(dāng)一邊車輪遇到障礙時(shí)，還可能使整個(gè)車架扭曲成菱形。因此車架是一個(gè)重要，且受力復(fù)雜的大型構(gòu)件。為保證行車安全，要求車架必須具有足夠的剛度和疲勞強(qiáng)度。因此在車架設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)車架耐久度進(jìn)行檢測(cè)。
[0003]現(xiàn)有的汽車車架耐久性試驗(yàn)，是按照1°、2。、3°、4°、5°的恒幅扭轉(zhuǎn)進(jìn)行疲勞耐久試驗(yàn)。加載條件人為定義，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，且無(wú)科學(xué)的理論依據(jù)，不能夠真實(shí)的反應(yīng)用戶的實(shí)際使用情況，不能與試驗(yàn)場(chǎng)實(shí)車試驗(yàn)相關(guān)聯(lián)。
[0004]并且試驗(yàn)過(guò)程中，每個(gè)加載角度均需進(jìn)行10萬(wàn)次的循環(huán)加載，加載頻率1HZ，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，且試驗(yàn)結(jié)果不能與整車實(shí)際的行駛里程相關(guān)聯(lián)，不能科學(xué)復(fù)現(xiàn)車架使用時(shí)的失效形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種車架的耐久度檢測(cè)方法。該方法可有效縮減檢測(cè)車架耐久度的時(shí)間，且檢測(cè)結(jié)果可靠，為車架開發(fā)提供可靠依據(jù)。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提出一種車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例公開了一種車架的耐久度檢測(cè)方法，包括以下步驟:在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、所述車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)；根據(jù)所述第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和所述第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到所述第一位置和所述第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；分別根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和所述第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；和根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至所述待測(cè)車架的損傷信號(hào)與所述車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法，通過(guò)測(cè)量車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的扭轉(zhuǎn)角速度，并將之轉(zhuǎn)化為耐久試驗(yàn)加載的位移信號(hào)，解決了實(shí)際車輛狀態(tài)下車架兩端的垂直位移無(wú)法測(cè)量的難題。并可根據(jù)該位移信號(hào)對(duì)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，將試驗(yàn)過(guò)程的車架損傷信號(hào)與車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的損傷信號(hào)進(jìn)行比較，從而能夠科學(xué)有效的得到車架的疲勞強(qiáng)度(即耐久度)，該方法有效減少測(cè)量車架耐久度的時(shí)間，并且檢測(cè)結(jié)果可靠，為車架的開發(fā)提供可靠的依據(jù)。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0011]在一些示例中，所述目標(biāo)受力點(diǎn)為根據(jù)對(duì)所述車架的強(qiáng)度仿真分析得到的車架應(yīng)力集中的位置，所述第一位置為所述車架用于安裝前軸的位置，所述第二位置為所述車架用于安裝后軸的位置。
[0012]在一些示例中，所述分別根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)，進(jìn)一步包括:根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行損傷計(jì)算；
[0013]對(duì)損傷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)；根據(jù)所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度分析；對(duì)扭轉(zhuǎn)角度分析結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
[0014]在一些示例中，所述根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至所述待測(cè)車架的損傷信號(hào)與所述車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度，進(jìn)一步包括:根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)得到所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)；根據(jù)所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，從而得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
[0015]在一些示例中所述耐久試驗(yàn)通過(guò)車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行。
[0016]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例公開了一種車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，包括:獲取模塊，用于在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、所述車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和所述第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到所述第一位置和所述第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)，并分別根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和所述第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；和車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架，用于根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至所述待測(cè)車架的損傷信號(hào)與所述車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的扭轉(zhuǎn)角速度，并將之轉(zhuǎn)化為耐久試驗(yàn)加載的位移信號(hào)，解決了實(shí)際車輛狀態(tài)下車架兩端的垂直位移無(wú)法測(cè)量的難題。并可根據(jù)該位移信號(hào)對(duì)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，將試驗(yàn)過(guò)程的車架損傷信號(hào)與車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的損傷信號(hào)進(jìn)行比較，從而能夠科學(xué)有效的得到車架的疲勞強(qiáng)度(即耐久度)，該系統(tǒng)有效減少測(cè)量車架耐久度的時(shí)間，并且檢測(cè)結(jié)果可靠，為車架的開發(fā)提供可靠的依據(jù)。
[0018]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0019]在一些示例中，所述目標(biāo)受力點(diǎn)為根據(jù)對(duì)所述車架的強(qiáng)度仿真分析得到的車架應(yīng)力集中的位置，所述第一位置為所述車架用于安裝前軸的位置，所述第二位置為所述車架用于安裝后軸的位置。
[0020]在一些示例中，所述計(jì)算模塊用于:根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行損傷計(jì)算；對(duì)損傷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)；根據(jù)所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度分析；對(duì)扭轉(zhuǎn)角度分析結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
[0021]在一些示例中，所述車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架包括:臺(tái)架固定端，用于固定待測(cè)車架的一端；加載端扭擺支架，所述加載端扭擺支架用于驅(qū)動(dòng)所述待測(cè)車架的另一端扭轉(zhuǎn)；伺服試驗(yàn)機(jī)，所述伺服試驗(yàn)機(jī)與所述加載端扭擺支架相連，用于根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，以通過(guò)所述加載端扭擺支架驅(qū)動(dòng)所述待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)。
[0022]在一些示例中，所述伺服試驗(yàn)機(jī)用于:根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)得到所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。
[0023]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法的流程圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法中的車架的示意圖；
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)的車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0031]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0032]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法的流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法，包括如下步驟:[0034]步驟SlOl:在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)。
[0035]其中，目標(biāo)受力點(diǎn)為根據(jù)對(duì)車架的強(qiáng)度仿真分析得到的車架應(yīng)力集中的位置，第一位置為車架用于安裝前軸的位置，第二位置為車架用于安裝后軸的位置。定義好上述位置之后，作為一個(gè)具體的例子，可采集車輛在實(shí)際使用條件下一定行駛里程時(shí)，前后軸處車架的扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)(即扭轉(zhuǎn)角速度隨機(jī)譜)，并采集車架目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)(即應(yīng)變隨機(jī)譜)作為響應(yīng)信號(hào)。
[0036]具體地說(shuō)，如圖2所示，車架包括前邊梁1、縱梁2、中橫梁3、后邊梁4、后橫梁5。結(jié)合圖2所示，第一位置和第二位置例如為圖2所示的車架上的傳感器安裝點(diǎn)6，并位于車架的縱向中軸線上。目標(biāo)受力點(diǎn)例如為圖2所示的車架縱梁與橫梁的連接點(diǎn)7。測(cè)量裝配有該車架的車輛在行駛過(guò)程中，車架前、后軸附近橫梁的扭擺角速度(即傳感器安裝點(diǎn)6位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào))，同時(shí)根據(jù)強(qiáng)度仿真分析結(jié)果，在車架應(yīng)力集中位置7粘貼應(yīng)變片，將裝有傳感器的車輛在實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行，當(dāng)車輛行駛到預(yù)設(shè)里程時(shí)，如不少于300公里的行駛里程時(shí)的目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)。
[0037]步驟S102:根據(jù)第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到第一位置和第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。例如:將前后軸的扭轉(zhuǎn)角速度隨機(jī)譜相減以獲得前后軸扭轉(zhuǎn)角度速度差的隨機(jī)譜，然后可將角速度差隨機(jī)譜進(jìn)行一次積分運(yùn)算，從而得到車架前后軸相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度的隨機(jī)譜(即第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào))。具體而言，可使用一些常規(guī)軟件將前后軸的扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)相減進(jìn)行計(jì)算，得到前后軸的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)，將相對(duì)扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)進(jìn)行一次積分運(yùn)算，得到前后軸的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度隨機(jī)信號(hào)。
[0038]步驟S103:分別根據(jù)目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
[0039]例如:車輛的整個(gè)壽命行駛里程以16萬(wàn)公里為例，根據(jù)采集到的車架目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變隨機(jī)譜，進(jìn)行車架的損傷計(jì)算，并根據(jù)現(xiàn)有的行駛里程進(jìn)行估計(jì)，得到車輛整個(gè)壽命行駛里程的損傷隨機(jī)譜(即車架損傷信號(hào))。同樣的方式，可以得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
[0040]當(dāng)然，為了提高車架的耐久度檢測(cè)精度，在得到上述數(shù)據(jù)后，可通過(guò)在時(shí)域上刪減無(wú)損傷值隨機(jī)譜和損傷貢獻(xiàn)小的隨機(jī)譜，保證刪減后的累計(jì)損傷為車架損傷信號(hào)的95%。第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)進(jìn)行與車架損傷信號(hào)相同的縮減，最終得到對(duì)應(yīng)在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
[0041]也就是說(shuō)，首先根據(jù)目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)對(duì)車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行損傷計(jì)算，同時(shí)根據(jù)相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度分析。
[0042]然后，對(duì)損傷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)，并對(duì)扭轉(zhuǎn)角度分析結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。即保留累積損傷值大于車架損傷信號(hào)的95%數(shù)據(jù)，在時(shí)域上進(jìn)行小損傷信號(hào)的刪減，相對(duì)角度的隨機(jī)信號(hào)也在相同時(shí)域進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)刪減處理以得到第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。[0043]步驟S104:根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至待測(cè)車架的損傷信號(hào)與車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
[0044]例如:首先根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)得到車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后根據(jù)車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，從而得到待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
[0045]作為一個(gè)具體的示例，耐久試驗(yàn)可通過(guò)車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行。其中，車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架如圖4所示，該車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架包括:臺(tái)架固定端331、加載端扭擺支架332和伺服試驗(yàn)機(jī)333。
[0046]其中，臺(tái)架固定端331用于固定待測(cè)車架400的一端。加載端扭擺支架332用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)車架400的另一端扭轉(zhuǎn)。伺服試驗(yàn)機(jī)333與加載端扭擺支架332相連，用于根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，以通過(guò)加載端扭擺支架332驅(qū)動(dòng)待測(cè)車架400進(jìn)行耐久試驗(yàn)。臺(tái)架固定端331包括用于固定支撐待測(cè)車架400的一端的臺(tái)架固定端夾板簧3311和臺(tái)架固定端橫梁3312。
[0047]伺服試驗(yàn)機(jī)333驅(qū)動(dòng)待測(cè)車架400進(jìn)行耐久度試驗(yàn)的過(guò)程如下:
[0048]將第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)記做Θ，則伺服試驗(yàn)機(jī)333的位移信號(hào)(即車架驅(qū)動(dòng)信號(hào))可通過(guò)如下公式得到:
[0049]H=Cos Θ XL，如圖4所示，L為臺(tái)架安裝時(shí)加載端扭轉(zhuǎn)軸A到伺服試驗(yàn)機(jī)加載點(diǎn)B的距離，H為通過(guò)車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行耐久試驗(yàn)時(shí)伺服試驗(yàn)機(jī)333加載用的位移信號(hào)(即車架驅(qū)動(dòng)信號(hào))，最終在車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行耐久試驗(yàn)時(shí)，動(dòng)態(tài)伺服試驗(yàn)機(jī)333加載位移的隨機(jī)譜(即位移信號(hào))。
[0050]然后，在伺服試驗(yàn)機(jī)333加載位移信號(hào)后，根據(jù)該位移信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)待測(cè)車架400扭轉(zhuǎn)。
[0051]具體而言，首先將待測(cè)車架400按照?qǐng)D4所示的位置安裝到車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架上，通過(guò)該車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架運(yùn)行，同時(shí)采集待測(cè)車架400上的應(yīng)變響應(yīng)信號(hào)，例如在采集30分鐘之后，計(jì)算上述采集得到的應(yīng)變響應(yīng)信號(hào)的累積損傷值，并與之前得到的車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)兩者之間的相似度小于例如95%時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行耐久試驗(yàn)直至兩者之間的相似度大于95%，從而得到待測(cè)車架400的耐久度。
[0052]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)方法，通過(guò)測(cè)量車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的扭轉(zhuǎn)角速度，并將之轉(zhuǎn)化為耐久試驗(yàn)加載的位移信號(hào)，解決了實(shí)際車輛狀態(tài)下車架兩端的垂直位移無(wú)法測(cè)量的難題。并可根據(jù)該位移信號(hào)對(duì)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，將試驗(yàn)過(guò)程的車架損傷信號(hào)與車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的損傷信號(hào)進(jìn)行比較，從而能夠科學(xué)有效的得到車架的疲勞強(qiáng)度(即耐久度)，該方法有效減少測(cè)量車架耐久度的時(shí)間，并且檢測(cè)結(jié)果可靠，為車架的開發(fā)提供可靠的依據(jù)。
[0053]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)300，包括:獲取模塊310、計(jì)算模塊320和車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架330。
[0054]其中，獲取模塊310用于在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)。計(jì)算模塊320用于根據(jù)第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到第一位置和第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)，并分別根據(jù)目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架330用于根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至待測(cè)車架的損傷信號(hào)與車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
[0055]其中，目標(biāo)受力點(diǎn)為根據(jù)對(duì)車架的強(qiáng)度仿真分析得到的車架應(yīng)力集中的位置，第一位置為車架用于安裝前軸的位置，第二位置為車架用于安裝后軸的位置。
[0056]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算模塊320用于:根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)對(duì)車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行損傷計(jì)算，同時(shí)根據(jù)相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度分析。然后對(duì)損傷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)，并對(duì)扭轉(zhuǎn)角度分析結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
[0057]如圖4所示，車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架330包括:臺(tái)架固定端331、加載端扭擺支架332和伺服試驗(yàn)機(jī)333。
[0058]其中，臺(tái)架固定端331用于固定待測(cè)車架400的一端。加載端扭擺支架332用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)車架400的另一端扭轉(zhuǎn)。伺服試驗(yàn)機(jī)333與加載端扭擺支架332相連，用于根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，以通過(guò)加載端扭擺支架332驅(qū)動(dòng)待測(cè)車架400進(jìn)行耐久試驗(yàn)。臺(tái)架固定端331包括用于固定支撐待測(cè)車架400的一端的臺(tái)架固定端夾板簧3311和臺(tái)架固定端橫梁3312。伺服試驗(yàn)機(jī)333用于根據(jù)第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)得到車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。
[0059]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參見(jiàn)本發(fā)明實(shí)施例的方法部分的描述，為了減少冗余，不做贅述。
[0060]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的扭轉(zhuǎn)角速度，并將之轉(zhuǎn)化為耐久試驗(yàn)加載的位移信號(hào)，解決了實(shí)際車輛狀態(tài)下車架兩端的垂直位移無(wú)法測(cè)量的難題。并可根據(jù)該位移信號(hào)對(duì)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，將試驗(yàn)過(guò)程的車架損傷信號(hào)與車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中車架的損傷信號(hào)進(jìn)行比較，從而能夠科學(xué)有效的得到車架的疲勞強(qiáng)度(即耐久度)，該系統(tǒng)有效減少測(cè)量車架耐久度的時(shí)間，并且檢測(cè)結(jié)果可靠，為車架的開發(fā)提供可靠的依據(jù)。
[0061]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0062]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種車架的耐久度檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、所述車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)； 根據(jù)所述第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和所述第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到所述第一位置和所述第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)； 分別根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和所述第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；和 根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至所述待測(cè)車架的損傷信號(hào)與所述車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架的耐久度檢測(cè)方法，其特征在于，所述目標(biāo)受力點(diǎn)為根據(jù)對(duì)所述車架的強(qiáng)度仿真分析得到的車架應(yīng)力集中的位置，所述第一位置為所述車架用于安裝前軸的位置，所述第二位置為所述車架用于安裝后軸的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架的耐久度檢測(cè)方法，其特征在于，所述分別根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)，進(jìn)一步包括: 根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行損傷計(jì)算; 對(duì)損傷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)； 根據(jù)所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度分析； 對(duì)扭轉(zhuǎn)角度分析結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架的耐久度檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至所述待測(cè)車架的損傷信號(hào)與所述車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度，進(jìn)一步包括: 根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)得到所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 根據(jù)所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，從而得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的車架的耐久度檢測(cè)方法，其特征在于，所述耐久試驗(yàn)通過(guò)車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行。
6.一種車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于在車輛實(shí)際運(yùn)行工況下運(yùn)行至預(yù)設(shè)里程時(shí)，采集車架上目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)、所述車架上第一位置的第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和第二位置的第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào); 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)和所述第二扭轉(zhuǎn)角速度信號(hào)得到所述第一位置和所述第二位置相對(duì)的第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)，并分別根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)和所述第一扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)估計(jì)得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)和第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)；和 車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架，用于根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)，直至所述待測(cè)車架的損傷信號(hào)與所述車架損傷信號(hào)的相似度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，得到所述待測(cè)臺(tái)架的耐久度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)受力點(diǎn)為根據(jù)對(duì)所述車架的強(qiáng)度仿真分析得到的車架應(yīng)力集中的位置，所述第一位置為所述車架用于安裝前軸的位置，所述第二位置為所述車架用于安裝后軸的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊用于: 根據(jù)所述目標(biāo)受力點(diǎn)的應(yīng)變信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行損傷計(jì)算; 對(duì)損傷計(jì)算結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的車架損傷信號(hào)；根據(jù)所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)對(duì)所述車架在車輛的整個(gè)壽命行駛里程下進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度分析； 對(duì)扭轉(zhuǎn)角度分析結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾以得到所述車輛在整個(gè)壽命行駛里程的第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述車架耐久試驗(yàn)臺(tái)架包括: 臺(tái)架固定端，用于固定待測(cè)車架的一端； 加載端扭擺支架，所述加載端扭擺支架用于驅(qū)動(dòng)所述待測(cè)車架的另一端扭轉(zhuǎn)； 伺服試驗(yàn)機(jī)，所述伺服試驗(yàn)機(jī)與所述加載端扭擺支架相連，用于根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，以通過(guò)·所述加載端扭擺支架驅(qū)動(dòng)所述待測(cè)車架進(jìn)行耐久試驗(yàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車架的耐久度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服試驗(yàn)機(jī)用于:根據(jù)所述第二相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度信號(hào)得到所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所述車架驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103852251SQ201410127776
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】王文才, 劉如意, 殷紅雷, 王國(guó)華, 王連波, 賈漢波, 楊尚 申請(qǐng)人:天津博信汽車零部件有限公司