本文關(guān)鍵詞：基于實際載荷譜的汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗方法研究

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【摘要】：汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞性能對汽車整車疲勞可靠性和安全性具有重要影響。為此,汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗已成為汽車半軸設(shè)計開發(fā)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。目前,國內(nèi)半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗方法基本上來自國外或直接用標(biāo)準(zhǔn)載荷譜進(jìn)行加載,與我國汽車半軸實際道路行駛工況和載荷有較大差異,容易造成過試驗或欠試驗。因此,本文以汽車半軸實際行駛情況為基礎(chǔ),對汽車半軸實際行駛載荷譜采集方法、載荷譜分析方法、扭轉(zhuǎn)疲勞試驗載荷譜編制和加載方法進(jìn)行研究,從而建立汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗方法,對于提高汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗的準(zhǔn)確度和效率具有重要的理論意義和工程實用價值。首先,本文采用無線遙測技術(shù)和應(yīng)變片全橋方式建立了半軸扭矩測量系統(tǒng);在高精度標(biāo)定臺上對轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了標(biāo)定,利用最小二乘法得到半軸轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)靈敏度;采用不同駕駛員和Pascal循環(huán)在試驗場對汽車半軸扭矩等載荷進(jìn)行了實車采集。其次,通過刪除小信號和濾波等方法對汽車半軸載荷譜進(jìn)行了預(yù)處理;通過統(tǒng)計特征分析及功率譜密度分析驗證了汽車半軸載荷譜的重復(fù)性;根據(jù)Palmgren-Miner法則和修正的汽車半軸S-N曲線對各循環(huán)載荷譜進(jìn)行了損傷量計算,根據(jù)損傷量對載荷譜進(jìn)行了提取;采用雙參數(shù)四點(diǎn)雨流法對汽車半軸載荷譜進(jìn)行了統(tǒng)計計數(shù),并利用雨流矩陣外推法準(zhǔn)確獲取了汽車半軸總體循環(huán)次數(shù)。然后,基于總體循環(huán)次數(shù),采用變均值法將均幅值二維譜轉(zhuǎn)換成一維幅值累積頻次譜;采用等面積法編制了汽車半軸八級程序載荷譜,并進(jìn)行了損傷驗證,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合加載周期和加載順序,采用對稱循環(huán)編制了汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺加載譜。最后,采用液壓伺服PID控制系統(tǒng)設(shè)計并搭建了汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺,通過PID參數(shù)調(diào)節(jié)實現(xiàn)了汽車半軸扭矩的精確控制,將編制的汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗加載譜在試驗臺上進(jìn)行了加載試驗和驗證,建立了基于實際載荷譜的汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗方法。
【關(guān)鍵詞】：汽車半軸 扭轉(zhuǎn)疲勞 試驗方法 載荷譜
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-20
• 1.1 論文研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國內(nèi)外疲勞試驗研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國內(nèi)外疲勞載荷譜研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容16-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)16
• 1.3.2 研究內(nèi)容16-17
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線17-18
• 1.4.1 研究方法17
• 1.4.2 技術(shù)路線17-18
• 1.5 小結(jié)18-20
• 2 汽車半軸實際載荷譜采集20-30
• 2.1 半軸受力分析20-21
• 2.2 半軸扭矩信號測試準(zhǔn)備21-25
• 2.2.1 扭矩信號測試系統(tǒng)組建與調(diào)試21-24
• 2.2.2 半軸扭矩標(biāo)定24-25
• 2.3 試驗場實車采集25-28
• 2.3.1 試驗場采集規(guī)范25-27
• 2.3.2 試驗場實車采集27-28
• 2.4 小結(jié)28-30
• 3 汽車半軸載荷譜分析與預(yù)處理30-46
• 3.1 載荷譜分析30-35
• 3.1.1 左右半軸重復(fù)性檢測30-31
• 3.1.2 實際載荷譜時頻分析31-35
• 3.2 載荷譜樣本提取35-44
• 3.2.1 分工況法概況35-36
• 3.2.2 損傷量計算36-43
• 3.2.3 樣本載荷譜提取43-44
• 3.3 樣本載荷譜預(yù)處理44-45
• 3.4 小結(jié)45-46
• 4 汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞載荷譜編制46-60
• 4.1 載荷譜計數(shù)及外推46-49
• 4.1.1 統(tǒng)計計數(shù)46-47
• 4.1.2 樣本載荷譜外推47-49
• 4.1.3 當(dāng)量載荷譜損傷量計算49
• 4.2 八級程序載荷譜編制49-55
• 4.2.1 變均值法轉(zhuǎn)換49-50
• 4.2.2 幅值—累積頻次圖50-52
• 4.2.3 等面積法編制八級程序載荷譜52-55
• 4.3 疲勞試驗加載譜生成55-58
• 4.3.1 幅值—頻次表55-56
• 4.3.2 加載順序與加載周期56-57
• 4.3.3 三工況合成57-58
• 4.4 小結(jié)58-60
• 5 汽車半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗方法60-72
• 5.1 扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺設(shè)計60-64
• 5.1.1 試驗臺設(shè)計要求60
• 5.1.2 試驗臺硬件系統(tǒng)設(shè)計60-63
• 5.1.3 試驗臺控制系統(tǒng)設(shè)計63-64
• 5.2 扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺搭建與調(diào)試64-69
• 5.2.1 試驗臺搭建64-65
• 5.2.2 試驗臺調(diào)試65-69
• 5.3 加載試驗69-71
• 5.3.1 加載試驗69-70
• 5.3.2 試驗評價70-71
• 5.4 小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 全文總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-78
• 附錄78-83
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果83

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