[发明专利]一种基于空气动力疲劳载荷的机罩总成耐久试验方法

说明书

本发明提供了一种基于空气动力疲劳载荷的机罩总成耐久试验方法，包括以下步骤：计算待试验的机罩总成空气动力载荷；基于计算得到的机罩总成空气动力载荷编制变幅载荷谱；基于变幅载荷谱编制单循环正弦波信号；将待试验的机罩总成固定在疲劳耐久测试设备上；疲劳耐久测试设备根据单循环正弦波信号和变幅载荷谱向待试验的机罩总成的锁扣载荷点加载，开启循环耐久试验；记录载荷点初始位和位移变化；同时观察机罩总成状态并拍照记录；根据的载荷点初始位和位移变化记录和拍照记录完成应变‑寿命图报告。本发明便于快速判断机罩耐久性能是否满足要求。

技术领域

本发明属于汽车试验技术领域，具体涉及一种基于空气动力疲劳载荷的机罩总成耐久试验方法。

背景技术

汽车机罩总成(由机罩内外板、锁扣加强板、铰链加强板、铰链、涂胶与焊点等组成)作为发动机舱区域的开启件,其主要安装结构由机罩铰链、机罩锁和锁扣配合固定在车身上。机罩总成受到载荷工况是汽车行驶中或顾客操作开闭时，车身传递到机罩总成上。一般应力集中在机罩铰链和机罩锁扣区域，以往机罩总成锁扣区域(指机罩锁扣加强板与机罩内板连接贴合区域)只要刚性足，耐久性基本都能满足。由于机罩锁扣区域处于CNCAP行人保护头碰硬点，当前随着CNCAP逐年的汽车车身前部行人保护标准提高，机罩总成要求具有足够的柔性，吸收碰撞的能量。因此设计机罩锁扣区域需要对锁扣加强板进行结构弱化，同时又要满足刚性和耐久性能要求，否则在汽车耐久行驶或售后市场会出现机罩锁扣区域焊点开裂或者钣金撕裂，属于重大安全风险事项。行业类考核机罩总成耐久性能有两种方式，一种是将机罩开启一定高度，进行数千次模拟客户开闭验证，属于低周疲劳耐久(载荷循环一般小于10000次)；一种是整车四通道验证，其方法是通过台架施加模拟路面冲击载荷，试验周期长(时间约30天)，模拟行驶里程相当于整车疲劳生命周期，属于高周疲劳耐久，与实际行驶比较接近。以上两种方式考核要求均是机罩总成钣金不能有裂纹。但是在售后市场上，仍然发现机罩锁扣区域出现钣金微小裂纹，引起客户抱怨。

进行金相分析此裂纹属于高周疲劳裂纹，需要进一步分析机罩锁扣区域载荷和试验方法。汽车实际行驶过程中，机罩锁扣除了受到来自于路面传递到车身，车身然后传递到机罩总成作用力外，机罩锁扣还受到空气流动产生向上的牵引力，加剧机罩锁扣区域疲劳应力水平。现有行业类机罩总成耐久性能试验方法无法覆盖这种工况。因为整车四通道验证没有风洞模拟汽车行驶产生的风压。如何通过完善车身设计验证方法进行有效的模拟验证，规避安全风险，将该问题在新车交付给客户之前高效解决，是当前汽车研发面临解决新问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于空气动力疲劳载荷的机罩总成耐久试验方法，便于快速判断机罩耐久性能是否满足要求。

本发明采用的技术方案是：一种基于空气动力疲劳载荷的机罩总成耐久试验方法，包括以下步骤：

A.计算初次耐久试验应施加的机罩总成空气动力载荷；

B.基于计算得到的机罩总成空气动力载荷编制变幅载荷谱；

C.基于变幅载荷谱编制单循环正弦波信号；

D.将待试验的机罩总成固定在疲劳耐久测试设备上；

E.疲劳耐久测试设备根据单循环正弦波信号向待试验的机罩总成的锁扣载荷点加载，开启循环耐久试验；

F.记录试验的机罩总成的锁扣载荷点的初始位移和位移变化；同时观察机罩总成状态并拍照记录；

G.根据的载荷点初始位移和位移变化记录和拍照记录完成应变-寿命图报告。

上述技术方案中，步骤A具体包括以下步骤：

S1，将待试验的机罩总成置于整车坐标系下，测量待试验的机罩总成迎风面积；

S2，基于公路规定的最大车速和待试验的机罩所应用的整车可达的最大行驶速度选定汽车行驶车速值；