一种副车架的标准台架试验开发方法与流程

本申请涉及汽车领域，具体涉及一种副车架的标准台架试验开发方法。

背景技术：

1、副车架可以看成是前后车桥的骨架,是前后车桥的组成部分，并在乘用车行驶过程中承受着复杂的载荷工况。

2、乘用车副车架单品零部件试验台架的传统加载方式通常基于经验得到，未能实现副车架各位置载荷来源的解耦分离，加载幅值及频率单一，无法实现副车架结构的整体性验证，关联性较差，且副车架在实际服役工况中载荷来源复杂，在未进行力系解耦条件下进行多轴加载会增加台架布置及加载难度。

3、相关技术中，具有基于危险点应力张量损伤等效实现物理台架的载荷解耦方法，但是该方法依赖于前期cae分析结果的准确性，且仅能实现标定测点的定量分析，无法覆盖结构全局，存在信息误差及背景噪声误差。

技术实现思路

1、本申请提供一种副车架的标准台架试验开发方法，可以解决相关技术中为降低台架布置及加载难度，采用具有基于危险点应力张量损伤等效实现物理台架的载荷解耦方法，仅能实现标定测点的定量分析，无法覆盖结构全局，存在信息误差及背景噪声误差的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种副车架的标准台架试验开发方法，其包括以下步骤：根据副车架与周围环境件的连接关系将副车架所受载荷解耦分离成不同方向的多个载荷系，并设计与载荷系对应的多个零部件试验台架，同时在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器；将安装有载荷传感器的副车架安装于整车，并采集整车在试验场强化工况中各载荷传感器的应变响应值；基于所述应变响应值计算各载荷传感器安装处整车耐久试验条件下的全寿命周期总损伤值；将安装有载荷传感器的副车架依次安装于所述零部件试验台架上，并对副车架进行定频定幅加载，输出零部件试验台架在不同幅值加载条件下各载荷传感器安装处所有工况下的累积总损伤值与全寿命周期总损伤值的误差值最小时各工况下的加载幅值及循环次数。

3、结合第一方面，在一种实施方式中，所述根据副车架与周围环境件的连接关系将副车架所受载荷解耦分离成不同方向的多个载荷系，包括：将副车架所受载荷依据载荷传递关系划分为三角臂载荷、车身载荷、横向稳定杆载荷以及悬置支架载荷；根据连接于副车架的三角臂、车身、横向稳定杆以及悬置支架的载荷传递特点，将三角臂载荷、车身载荷、横向稳定杆载荷以及悬置支架载荷解耦分离成朝向不同方向的多个载荷系。

4、结合第一方面，在一种实施方式中，所述在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器，包括：基于有限元分析结果，在各载荷系处寻找载荷传感器的布置位置，并将载荷传感器安装于副车架的对应位置，且各载荷系对应的载荷传感器相互独立。

5、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述根据副车架与周围环境件的连接关系将副车架所受载荷解耦分离成不同方向的多个载荷系，并设计与载荷系对应的多个零部件试验台架，同时在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器之后，包括：将副车架依次固定于不同载荷系对应的零部件试验台架，并对副车架进行准静态载荷的加载，通过输入的各载荷幅值，同步采集得到及各载荷传感器的应变响应值ε，通过线性拟合得到各载荷系对应的零部件试验台架台架载荷及应变的关系系数k；根据采集到的整车在试验场强化工况中各载荷传感器的应变响应值ε′和对应的台架载荷及应变的关系系数k计算所有载荷系的时域响应f。

6、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器之后，还包括：在副车架上安装与载荷传感器间隔设置的监测传感器，并对副车架进行准静态载荷的加载，并分别记录在输入不同载荷值时，各监测传感器中对应的应变响应值ξ以及各载荷传感器中对应的应变响应值ε，通过监测传感器中对应的应变响应值ξ、载荷传感器中对应的应变响应值ε以及输入的载荷值计算台架载荷及应变的关系系数k；基于输入的载荷值及监测传感器与载荷传感器的应变响应值，计算得到载荷-应变传递矩阵k；根据在试验场强化工况中采集得到的各载荷传感器的应变响应值及计算得到的载荷-应变传递矩阵，计算得到各载荷系的节点载荷f，利用节点载荷f作为零部件试验台架进行定频定幅加载载荷时的约束条件。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述基于所述应变响应值计算各载荷传感器安装处所有工况下的全寿命周期总损伤值，包括：基于所述应变响应值计算各载荷传感器安装处整车耐久试验条件下的全寿命周期总损伤值，并将各个工况下的损伤值进行线性累加得到各载荷传感器安装处在试验场耐久试验下的全寿命周期总损伤值。

8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述将安装有载荷传感器的副车架依次安装于所述零部件试验台架上，并对副车架进行定频定幅加载，包括：设定准静态载荷加载的范围，并在该范围内等间距的选取多个载荷加载值。

9、结合第一方面，在一种实施方式中，零部件试验台架加载条件下每个载荷传感器安装处试验场耐久试验中所有工况下的累积总损伤值大于对应的载荷传感器安装处所有工况下的全寿命周期总损伤值。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，所述输出零部件试验台架在不同幅值加载条件下各载荷传感器安装处所有工况下的累积总损伤值与全寿命周期总损伤值的误差值最小时各工况下的加载幅值及循环次数，包括：计算零部件试验台架加载条件下各载荷传感器安装处所有工况下的累积总损伤值与试验场耐久试验全寿命周期总损伤值的误差值；进行零部件试验台架工况的损伤计算；根据理论耐久寿命和零部件试验台架工况的损伤值d计算得到加载循环次数以及获取对应的加载幅值。

11、结合第一方面，在一种实施方式中，所述在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器，包括：载荷传感器安装处位于对应载荷系敏感且应变梯度较小的平坦光滑位置，且各载荷传感器的定位方向与各载荷系在载荷加载条件下的主应变方向保持一致。

12、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

13、通过根据副车架与周围环境件的连接关系将副车架所受载荷解耦分离成不同方向的多个载荷系，并在各载荷系处安装对应的载荷传感器，根据载荷传感器分别计算台架加载条件下各载荷传感器安装处所有工况下的累积总损伤值与全寿命周期总损伤值的误差值最小时各工况下的加载幅值及加载循环次数即可获得台架耐久工况的设定标准，解决了相关技术中采用具有基于危险点应力张量损伤等效实现物理台架的载荷解耦方法，无法覆盖结构全局，存在信息误差及背景噪声误差的技术问题。

1.一种副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，所述根据副车架与周围环境件的连接关系将副车架所受载荷解耦分离成不同方向的多个载荷系，包括：

3.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，所述在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器，包括：

4.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，在所述根据副车架与周围环境件的连接关系将副车架所受载荷解耦分离成不同方向的多个载荷系，并设计与载荷系对应的多个零部件试验台架，同时在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器之后，包括：

5.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，在所述在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器之后，还包括：

6.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，所述基于所述应变响应值计算各载荷传感器安装处整车耐久试验条件下的全寿命周期总损伤值，包括：

7.如权利要求4所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，所述将安装有载荷传感器的副车架依次安装于所述零部件试验台架上，并对副车架进行定频定幅加载，包括：

8.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于：

9.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，所述输出零部件试验台架在不同幅值加载条件下各载荷传感器安装处所有工况下的累积总损伤值与全寿命周期总损伤值的误差值最小时各工况下的加载幅值及循环次数，包括：

10.如权利要求1所述的副车架的标准台架试验开发方法，其特征在于，所述在副车架上安装与各载荷系所对应的载荷传感器，包括：