[发明专利]稳定杆双边随机谱加载试验工装及其试验方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车产品测试技术领域，具体地说，本发明涉及一种稳定杆双边随机谱加载试验工装及其试验方法。

背景技术

汽车稳定杆是汽车底盘制造过程中最重要的零部件之一，它是为了防止汽车在弯过程中发生严重侧倾而设计的弹性构件。稳定杆的疲劳寿命指标是验证其性能好坏的最主要的项目之一，其良好的耐久性能不仅是汽车安全行驶的基础，而且也能满足驾乘人员对车辆舒适性要求。因此，汽车稳定杆的疲劳寿命试验是十分必要和重要的。

目前，乘用车稳定杆台架扭转疲劳试验主要包括双边等幅加载试验、悬架垂向系统试验和整车4通道台架试验等。

对于稳定杆扭转疲劳试验，后两种随机谱加载台架试验更加接近实际受载，与路试考核更相关。但这种试验方法试验工装较繁琐、辅助的非考核件较多、准备时间较长、试验成本较高，不利于单一稳定杆的快速考核验证；然而，针对稳定杆的双边等幅加载试验虽然是最快速、最简单、最直接、成本也最低的考核方法，但其无法反应零件在实际路试中的受载情况，也就无法体现零件在不同载荷下的疲劳特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定杆双边随机谱加载试验工装及其试验方法，实现单一稳定杆的随机谱考核试验，并提高单一稳定杆考核试验数据的准确度和可靠度。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：稳定杆双边随机谱加载试验工装，包括用于固定稳定杆的试验支架和用于对稳定杆两端施加载荷的两个驱动器，在试验时，两个驱动器在同一时刻对稳定杆端部施加的载荷为大小相等且方向相反。

所述驱动器为液压缸，液压缸的活塞杆与所述稳定杆的端部转动连接，液压缸的缸体与支座转动连接。

所述两个驱动器位于所述试验支架的同一侧。

所述稳定杆通过对称设置的两个固定夹固定在所述试验支架上。

本发明还提供了一种稳定杆双边随机谱试验方法，采用上述试验工装，在试验时，利用处理过的稳定杆路试随机谱信号及RPC软件对稳定杆两端位移进行迭代，采用最终的驱动信号驱动两个驱动器动作，进行疲劳试验。

所述RPC(Remote Parameter Control)为远程参数控制，这种技术不是模拟路面，而是模拟被路面激励下的试验车辆任何感兴趣点的响应。其原理是将汽车近似看作一个控制系统，将车辆在室外道路行驶时的原始响应信号作为室内道路模拟试验所需要的期望信号(目标信号)，然后计算系统的频率响应函数(FRF)，由此求得道路模拟试验的初始驱动信号。

由于试验系统是非线性的，而上述频响函数矩阵的测定是基于系统为线性的，需要通过迭代逐渐修正初始驱动信号，从而得到模拟路面行驶所需的最终驱动信号。

所述驱动器为液压缸，两个液压缸在驱动信号的驱动下同时、同频、异向加载。

将稳定杆中间位置处应变传感器在试验场路试中采集的实际载荷谱信号进行信号处理，获得处理过的应变信号；再根据路试采集前的稳定杆单边位移-应变标定，将处理过的应变信号转化成位移信号；再根据稳定杆单边幅值与双边幅值为2倍关系，将位移信号除以2，得到稳定杆一侧随机信号，另一侧随机信号只要对先前一侧随机信号取反即可得到，最终获得稳定杆路试随机谱信号。

获得稳定杆路试随机谱信号后，迭代过程包括步骤：

(1)打开RPC软件，以试验液压缸的位移作为驱动，两液压缸的位移作为响应，建立驱动文件；

(2)设置白噪声参数，产生白噪声并通过数据采集器采集两个液压缸的位移响应信号，计算出试验系统的驱动与响应间的频响函数；

(3)利用处理过的位移信号作为迭代的目标信号，利用RPC软件的simulate功能模块对两液压缸的位移进行迭代。

在所述步骤(3)中，将试验的目标信号乘以该频响函数的逆矩阵再乘以一个迭代因子Gain值，即可得到第零次驱动；由该驱动信号驱动液压缸动作，即可通过数据采集器采集到该驱动下的位移响应信号；再由该第零次的响应信号与目标信号的差值乘以频响函数的逆矩阵再乘以Gain值再加上第零次驱动，即可得到第一次驱动；在第一次的驱动信号驱动液压缸动作时，数据采集器又可以采集到第一的位移响应信号；重复以上迭代的步骤，计算机重复计算响应信号与目标信号的均方根误差RMS error和均方根响应RMS response值，直至迭代的响应信号与目标信号的RMS error小于5％，RMS response大于95％；以最后的驱动信号作为驱动，在RPC软件中设置试验程序进行疲劳试验。