[发明专利]一种底盘件的载荷分析方法

说明书

本发明提出一种底盘件的载荷分析方法，包括步骤：（1）底盘件试验场载荷谱数据采集；（2）底盘件试验场载荷谱KLT路面滤波；（3）底盘件试验场载荷谱雨流计数处理及累积损伤计算；（4）底盘件块谱载荷幅值及等损伤循环次数确定；（5）底盘件等效块谱评价。其以底盘件按可靠性试验规范采集的试验场载荷谱为输入，通过对其进行KLT路面RP滤波、雨流计数、针对S‑N曲线运用迈纳疲劳累积损伤准则计算其总损伤等处理，实现了以等损伤为目标的底盘件试验场载荷谱到等效块谱的载荷分析。本方法可以确保底盘件设计、CAE分析和DV试验载荷与试验场载荷的一致性，统一评价标准，缩短分析、试验时间，提升分析和试验效率。

技术领域

本发明涉及汽车底盘件的载荷分析方法。

背景技术

汽车底盘零部件的结构设计研发，前期需经过CAE分析、优化和DV试验验证这些关键环节，满足设计目标后才能进入后期的整车可靠性路试验证。

目前，主要通过整车多体动力学仿真输出底盘件各接附点处的载荷作为CAE疲劳分析的载荷输入，进行结构疲劳分析及优化。由于试验场采集的载荷谱时间历程较长，在现有的软硬件条件下，导致多体动力学仿真周期较长，CAE分析及优化效率较低，产品研发进度往往得不到保证。

DV试验验证因无法采用作动器实时再现所受的内力载荷激励，所以也只能采取动态模拟或经验载荷加载的方式来完成DV试验。动态模拟需要通过迭代方式来获取试验的激励载荷，对于多轴耦合受力情况，对迭代方案、作动器能力及工装台架的设计要求都非常高，不仅台架制作费用昂贵，而且误差在5％以内的RMS迭代精度要求也难以实现，试验周期较长；按经验载荷加载方式进行台架试验，无法保证经验载荷(安全系数较大)与试验场道路载荷之间的损伤相关性，往往出现零部件台架试验开裂而路试不开裂的异常现象，不利于对底盘件轻量化设计的精准评价及减重降本。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种底盘件的载荷分析方法，以损伤等效为前提，满足试验场载荷谱和等效块谱对底盘件产生的损伤相等，确保底盘件设计、CAE分析和DV试验载荷与试验场载荷的一致性，统一评价标准，缩短分析、试验时间，提升分析和试验效率。

本发明提出的底盘件的载荷分析方法包括如下步骤：

1、底盘件试验场载荷谱数据采集；

2、底盘件试验场载荷谱关键疲劳损伤寿命试验(KLT)路面滤波：通过进行雨流投影滤波(RP滤波)处理，滤掉无损伤数据；

3、底盘件试验场载荷谱雨流计数处理及累积损伤计算：将滤波后的载荷谱进行雨流计数处理，得到程对计数结果；根据疲劳累积损伤理论，将计数结果对应构建的底盘零部件标准S-N曲线进行累计总损伤计算；

4、底盘件块谱载荷幅值及等损伤循环次数确定：从程对计数结果图中确定块谱的载荷幅值，以试验场载荷谱的累积总损伤作为块谱的累积总损伤值，针对相同的标准S-N曲线进行对应载荷幅值的等损伤循环次数确定；

5、底盘件等效块谱评价。

本发明以底盘件按可靠性试验规范采集的试验场载荷谱为输入，通过对其进行KLT路面RP滤波、雨流计数、针对S-N曲线运用迈纳疲劳累积损伤准则计算其总损伤等处理，建立了以等损伤为目标的底盘件试验场载荷谱到等效块谱的载荷分析方法，经过对块谱和试验场载荷谱的CAE分析结果比较，不仅热点分布一致，损伤结果也吻合。本方法可以确保底盘件设计、CAE分析和DV试验载荷与试验场载荷的一致性，统一评价标准，缩短分析、试验时间，提升分析和试验效率。

本方法不仅可用于CAE疲劳耐久分析，也可以应用于底盘件DV试验，为其等损伤台架试验提供载荷输入，具有较强的可操作性。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图；

图2为摆臂球头销轴颈处应变片粘贴图；