[发明专利]一种试验场载荷谱标准化方法

说明书

本发明提供一种试验场载荷谱标准化方法，基于试验场规范下整车及其各零部件载荷分布的相似性，首先对实际载荷时间历程数据进行雨流循环计数处理；其次采用至少两种分布模型对实际变程频次数据进行建模并进行参数估计，选取与实际总损伤最为接近的理论总损伤对应的概率密度函数为最佳分布函数；再次基于静态垂向载荷对实际载荷时间历程数据进行规范化处理，同时对相对载荷时间历程数据进行幅值分析和雨流循环计数处理；最后对相对变程归一化处理并对最优分布函数进行参数估计从而得到试验场标准载荷谱，该试验场标准载荷谱能够对预评估机动车辆及其零部件的可靠性和耐久性进行评价，从而缩短开发周期，提高一次性通过整车道路试验的可能性。

技术领域

本发明属于机动车辆的可靠性分析技术领域，具体涉及一种试验场载荷标准化方法。

背景技术

可靠性与耐久性是机动车辆安全运行的基础保障，也是保证运输效率的必要条件。机动车辆运行过程中，关键零部件的突然疲劳失效会造成车毁人亡的道路交通事故。汽车试验场担负着汽车整车产品可靠性的测试和评价。

基于试验场载荷谱的台架试验时考核整车、各子系统及零部件可靠性与耐久性的主要途径之一。但由于载荷谱必须在样车试制完成后才能实际采集，难以在开发初期对产品进行可靠性与耐久性验证。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明基于同一试验场规范下不同车型、不同配重调节的整车及其各零部件的载荷分布的相似性，通过对以往机动车辆在试验场规范下的实际载荷时间历程数据进行处理并得到试验场标准载荷谱，通过该试验场标准载荷谱来对待评价机动车辆及其子系统、零部件的可靠性和耐久性进行评价，从而缩短开发周期，提高一次性通过整车道路试验的可能性。本发明的目的在于是提供一种试验场载荷谱标准化方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种试验场载荷谱标准化方法，用于对机动车辆在试验场规范下的实际载荷时间历程数据进行处理得到试验场标准载荷谱，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采集实际载荷时间历程数据；

步骤二，对实际载荷时间历程数据进行雨流循环计数处理得到实际变程频次数据，该实际变程频次数据包括多级实际变程以及与该实际变程对应的实际频次，并根据该实际频次求出实际总循环次数；

步骤三，根据机动车辆的材料S-N曲线表达式求出每级实际变程对应的实际疲劳寿命，并根据该实际疲劳寿命以及实际频次求得每级实际变程对应的实际损伤以及实际总损伤；

步骤四，采用至少两种分布模型对实际变程频次数据进行建模，并利用极大似然估计法求出每种分布模型对应的概率密度函数的参数估计值；

步骤五，根据参数估计值求出每级实际变程在每种分布模型中对应的理论频次，并根据该理论频次求出每种分布模型对应的理论总循环次数、每级实际变程对应的理论损伤以及每种分布模型对应的理论总损伤；

步骤六，选取与实际总损伤最为接近的理论总损伤对应的分布模型的概率密度函数为最优分布函数；

步骤七，以机动车辆的静态垂向载荷值为基准对实际载荷时间历程数据进行规范化处理得到相对载荷时间历程数据，对该相对载荷时间历程数据进行幅值分析得到最大相对载荷系数以及最小相对载荷系数，并对相对载荷时间历程数据进行雨流循环计数处理得到多级相对变程、与该相对变程对应的相对频次以及最大相对变程；

步骤八，以最大相对变程对相对变程进行归一化处理得到归一化的相对变程，该归一化的相对变程处于[0,1]的取值区间内；

步骤九，根据归一化的相对变程以及相对频次并采用极大似然估计法对最优分布函数进行参数估计，从而得到试验场标准载荷谱。