[发明专利]一种汽车用户道路载荷谱的损伤计算方法

说明书

本发明提供了一种汽车用户道路载荷谱的损伤计算方法，S1、根据测试需求在车辆上安装传感器，通过传感器采集试验数据；S2、设定车辆在用户道路行驶的耐久性目标里程、道路类型及各个道路类型的实际试验里程占比，车辆按照设定的道路类型以及对应的实际试验里程行驶，行驶过程中通过传感器采集试验数据；S3、使用统计学工具对试验数据进行处理，生成对应的幅值‑次数的分布矩阵，所述试验数据不少于一个。本发明有益效果：通过该方法可快速准确的计算出汽车在用户道路全生命周期里程下的总损伤值，且能够将有限的用户道路载荷谱数据实现外推。

技术领域

本发明属于汽车耐久性测试技术领域，尤其是涉及一种汽车用户道路载荷谱的损伤计算方法。

背景技术

汽车产品的耐久性是评价汽车质量的重要指标，也是汽车产品是否具备市场竞争力的重要体现。汽车产品的耐久性是保证用户在使用过程中安全可靠运行的基础，因此整车道路耐久性试验是汽车产品开发阶段必不可少的环节。由于目前现行的整车试验场耐久性试验方法普遍存在与用户使用道路情况不相关或弱相关的问题，主要偏向于强度试验而不是耐久试验，为了使汽车满足在最差工况下的工程要求，故大多数情况会导致汽车的“过”设计，增加企业成本。因此，根据用户实际使用道路的情况开展整车耐久性试验，可以科学合理的反映出汽车产品在开发阶段存在的问题，避免试验的盲目性和不确定性。

汽车在用户道路的全生命周期里程的载荷谱数据是整车耐久性试验的目标输入，是用户道路汽车损伤计算的依据。汽车在道路行驶的过程中，由于受到地面和自身动力系统的激励，以及车速、载质量和操作等因素的影响，道路载荷谱的幅值处于复杂的变化中，因此，获取汽车在用户道路全生命周期里程下的载荷谱数据，进而准确计算产生的损伤，是开展整车耐久性试验的基础。由于汽车产品的类型较多，用户道路全生命周期的耐久性目标里程一般在几万公里到几十万公里不等，且随着汽车产品的开发周期越来越短，花费大量的时间去实车采集汽车全生命周期里程的用户道路载荷谱显然是不允许的，只能采集部分代表性的典型用户道路载荷谱。因此，本发明提出了一种基于雨流矩阵统计及外推的用户道路载荷谱损伤计算方法，可客观的反映汽车全生命周期里程的损伤情况。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车用户道路载荷谱的损伤计算方法，以避免汽车开发阶段进行整车耐久性试验设计时，用户全生命周期里程的道路载荷谱损伤值计算不准确的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车用户道路载荷谱的损伤计算方法，包括以下步骤：

S1、根据测试需求在车辆上安装传感器，通过传感器采集试验数据；

S2、设定车辆在用户道路行驶的耐久性目标里程、道路类型及各个道路类型的实际试验里程占比，车辆按照设定的道路类型以及对应的实际试验里程行驶，行驶过程中通过传感器采集试验数据；

S3、使用统计学工具对试验数据进行处理，生成对应的幅值-次数的分布矩阵，所述试验数据不少于一个；

S4、设定外乘系数K和外推系数η，如果目标里程/实际试验里程≤A，则直接使用外推系数η对步骤S3中的分布矩阵进行统计学处理；

如果目标里程/实际试验里程＞A，引入外乘系数K，K需满足以下条件：目标里程/实际试验里程*K≤A，使用K与步骤S3中的分布矩阵相乘后，再通过外推系数η对步骤S3中的分布矩阵进行统计学处理。

S5、使用外推系数η对步骤S3中的试验数据的分布矩阵进行统计学处理后，对处理结果相加形成总循环矩阵，再使用损伤方法对车辆进行损伤计算。

进一步的，步骤S1中的传感器设置不少于一个，用于采集试验过程中的多个参数。

进一步的，步骤S3中使用的统计学工具包括雨流计数法，用于把采集到的随机信号统计成循环-幅值的分布矩阵，得到雨流循环矩阵[F′]：