[发明专利]一种纵置复合材料板簧耐盐雾疲劳性能测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种纵置复合材料板簧耐盐雾疲劳性能测试装置及测试方法，包括：箱体，密闭设置；板簧固定支架，固定设置在箱体内，待测试板簧的一端与板簧固定支架固定连接，另一端与板簧固定支架活动连接；温度控制系统和温度传感器，安装在所述箱体内；盐溶液喷雾装置，安装在所述箱体内；第一载荷加载系统，与所述固定组件连接并可相对固定组件转动，可在待测试板簧的厚度方向和/或长度方向上施加载荷；第二载荷加载系统，与所述固定组件连接，至少在待测试板簧的宽度方向上施加载荷。本发明可模拟板簧在实际装车工况盐雾环境中所受到的各种方向的力，更客观地评价复合材料板簧的疲劳寿命，提高复合材料板簧的可靠性。

技术领域

本发明属于板簧检测技术领域，具体地说，涉及一种纵置复合材料板簧耐盐雾疲劳性能测试装置及测试方法。

背景技术

板簧作为汽车常用的悬架系统部件，起到了很好的减震效果。尤其是在商用车中板簧被大量使用。随着节能与环保的全球化趋势，汽车轻量化成为了最有效解决手段之一。与传统的钢板弹簧相比，复材板簧具有以下明显优势：一体化成型，减重效果显著；耐疲劳性能优；具有“安全断裂”模式；可改善整车的NVH(振动、噪声和不平顺性)特性。复材板簧多为层压或缠绕工艺制得，为典型的各向异性材料，传统钢板弹簧单独、垂向的检测设备及标准已经无法满足复材板簧的测试要求。需要针对复合材料板簧材料性质及复合材料板簧在实际行驶过程中的状态，开发具有针对性的性能测试装置及方法，尤其是耐环境的多向疲劳性能测试装置及方法。

虽然复合材料板簧在汽油等石油产品及酸、污水、融雪剂等环境中其性能变化不大，具有较好耐腐蚀性。然而其耐盐雾疲劳，尤其是在靠近沿海等高盐雾环境下使用，复合材料板簧的疲劳性能也会受到一定影响。有研究表明，腐蚀性的盐雾容易通过纤维与树脂界面间的少量微观缺陷侵入复合材料内部，从而降低材料的力学性能。经过盐雾腐蚀后，复合材料中的纤维完好无损坏，表面无盐粒沉积，说明盐雾对纤维无腐蚀作用。但是原先纤维之间粗糙的树脂变得光滑、平整，纤维表面黏附树脂较少。这是由于腐蚀盐雾和水分沿着纤维与树脂之间的缺陷渗入，使得树脂膨胀并发生腐蚀，促使裂纹延伸，扩大了界面的间隙，导致树脂脱落。为提高复合材料板簧的可靠性有必要进行耐盐雾的环境疲劳测试。

公开号为CN106092552A的中国专利公开了一种汽车纵置复合材料板簧耐盐雾疲劳性能测试装置，包括一基板；一待测试板簧；对称设置在基板顶面两侧的一对导轨；一对设置在导轨上且与导轨构成移动副的滑动件，导轨与滑动件之间设置有相配合的位移测量装置；安装在滑动件上的支撑部件支撑待测试板簧，载荷加载系统的输出杆通过夹板连接在待测试板簧的中部，输出杆的中轴线垂直于测试基准面。该方案通过测量板簧的横向位移，利用弦长修正板簧刚度，测试复合材料板簧的性能。

公开号为CN106289745A的中国专利公开了一种复合材料板簧高低温疲劳和侧倾性能测试台架，包括实验箱体、温度控制系统、驱动机构、压力杆和温度传感器；所述实验箱体内通过升降机构安装有板簧支撑横梁，所述板簧支撑横梁的位置与压力杆相配合，板簧支撑横梁上设置有一对板簧夹持支架，板簧夹持支架与板簧支撑横梁相配合具有两个板簧夹持位置，两个所述的板簧夹持位置分别为水平夹持位置和竖直夹持位置。该方案也仅是对复合材料板簧进行垂直方向加压，测试其疲劳性能。对于侧倾性能的测试为单点载荷施加，不足以模拟实际路况中板簧受到的侧倾力。

因此，现有测试装置中，一方面，对复合材料板簧的测试为单点单方向载荷施加，不能同时在多个方向加载负荷，不足以模拟实际路况中板簧受到的多个方向的压力；另一方面，现有的测试装置中，板簧两端的卷耳均是固定在可以滑动的小车上进行测试，与板簧实际装车状况差异较大，不能客观地反映复合材料板簧的疲劳寿命。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容