[发明专利]基于道路载荷的扭转梁后桥耐久性评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零件的耐久性评价方法。

背景技术

随着国外汽车行业领域的快速发展，加快了产品更新换代。这就需要汽车公司缩短产品开发周期，特别是在产品研发的后期设计阶段，需要制定加速产品的验证的方法，即耐久性快速评价技术。

目前汽车整车和零部件的耐久性评价技术的薄弱长期制约着国内整车开发的水平。汽车的耐久性评价主要通过实车道路试验和室内台架试验完成，后者基于道路载荷模拟技术的发展。而随着汽车市场竞争的不断加剧，为缩短产品的开发周期、降低开发成本，耐久性快速评价技术已成为国外主要整车及零部件企业进行产品验证的主要手段。然而，由于技术基础薄弱，我国整车及零部件企业一直缺少自主的耐久性评价方法和手段，特别是基于软件和硬件相结合的汽车零部件耐久性评价方法，这类评价方法开发技术在国内应用基本是空白。这严重制约了我国汽车产业的发展，降低了我国汽车企业的竞争力。因此，迫切需要提高我国自主品牌汽车公司的快速评价能力，以满足日益增加的新产品开发需求，整车开发水平，提升竞争能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于道路载荷的扭转梁后桥耐久性评价方法，以实现快速合理有效地评价汽车零部件的耐久性。

本发明的基于道路载荷的扭转梁后桥耐久性评价方法，其中，包括

步骤A，获取工件的应力集中位置；

步骤B，于应力集中位置选择多个测点，测量工件在试车场典型路面的应变载荷；

步骤C，对测量的载荷谱进行分析，获得各级载荷的频次分布情况；

步骤D，采用工件材料标准S-N曲线，并选用线性累积损伤法则对各测点进行损伤分析比较，通过对比分析得到其中相对损伤最大的一个考核点；以及

步骤E，基于所述考核点，对工件材料的标准S-N曲线进行修正，估算出工件的S-N曲线，根据工件的S-N曲线建立工件的疲劳寿命预估模型，结合工件的S-N曲线建立工件的耐久性评价指标。

所述的扭转梁后桥耐久性评价方法，其中，在步骤B中，于所述多个测点分别粘贴应变片传感器，以获得各测点的载荷谱。

所述的扭转梁后桥耐久性评价方法，其中，在步骤E中，通过可靠性50%水平系数、载荷系数、表面系数、尺寸系数、应力集中系数对材料的S-N曲线进行修正，估算出工件的S-N曲线。

所述的扭转梁后桥耐久性评价方法，其中，在步骤E中，在1、10³、10⁶次循环时的疲劳强度值定义一条S-N曲线，在此基础上近似得出在10³次循环时和在疲劳极限寿命时的疲劳强度，然后对这些强度值进行修正，根据载荷系数、表面质量系数、尺寸系数、可靠性水平系数、应力集中系数来估算零件的疲劳极限Se，疲劳寿命估算系数取值为：

可靠性50%水平系数（C_R）—1

载荷系数(C_L)—0.72

表面质量系数(C_S)—0.85

尺寸系数(C_D)—0.58

应力集中系数（K_t）—1.14

10³次循环时的疲劳强度取决于可靠性的水平和加载类型，加载方式主要考虑以扭转方向，则：

S₁₀₀₀,_R=S₁₀₀₀×C_R（1-1）

式中：S₁₀₀₀=0.72σ_b，弯曲疲劳极限^S_be=0.47σ_b，根据公式（1-1）、（1-2）拟合出零件的S-N曲线。

所述的扭转梁后桥耐久性评价方法，其中，还包括步骤F，通过对实测载荷谱外推到目标寿命，对比分析外推后的载荷谱累积频率分布图，根据外推载荷谱累积频率分布图，将零件疲劳极限的一半的小载荷以下的循环作为过滤门槛值，进一步验证试件寿命预测的准确性。

所述的扭转梁后桥耐久性评价方法，其中，还包括步骤G，通过室内道路模拟试验、实车试验验证基于道路载荷的扭转梁后桥耐久性评价方法的准确性，通过研究试车场与用户的里程数的当量关系、用户一年的平均里程以及整车设计寿命建立实测载荷谱的外推模型，进一步验证扭转梁后桥耐久性评价方法的准确性。

本发明为提高扭转梁后桥寿命预测的速度和精度，为实车试验和室内模拟试验提供了可靠的依据。