[发明专利]基于雨流计数法的汽车换热器产品疲劳寿命测试方法

权利要求书

1.一种基于雨流计数法的汽车换热器产品疲劳寿命测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

A)换热器本体的应变片和热电偶传感器布置：通过换热器有限元分析及售后失效经验，对换热器的工作条件进行评估，选取应力集中的部位和易失效的部位为测点进行应变片和热电偶传感器布置，测量各测点的应变和温度；

B)换热器压力循环台架应力试验：将布置有应变片和热电偶传感器的换热器安装到压力交变试验台上，进行换热器压力循环台架应力试验，获取各种压力工况下对应的疲劳应变幅值、各测点的温度数值及换热器进出口温度和压力数值，压力/应变敏感度λ；

C)换热器温度循环台架应力试验：将布置有应变片和热电偶传感器的换热器安装到温度交变试验台上，进行换热器温度循环台架应力试验，获取各种温度工况下各测点对应的疲劳应变幅值、各测点的温度数值及换热器进出口温度和压力数值；

D)换热器道路应力疲劳路谱试验：将布置有应变片和热电偶传感器的换热器安装到目标车辆上，并按照车辆使用要求，规划试验路线，进行换热器道路应力疲劳路谱试验，试验过程中详细记录各种路况下的行驶里程和时间，采集换热器上各测点应变片的应变时域信号ε和热电偶传感器上的温度，以及换热器进出口的温度和压力时域信号；

E)路谱应力疲劳试验数据分析：对所述步骤D)采集的时域信号进行检查、修正、FFT频谱分析和滤波处理，并进行下一步的分析：

E1)压力循环试验可靠性数据分析：

设置分辨率对所述步骤D)取得的换热器进口压力时域信号进行雨流计数法分析，计算统计换热器进口压力基于分辨率的不同幅值压力变化发生次数，生成换热器进口压力时域信号的雨流矩阵，使用Goodman平均应力修正法对生成的换热器进口压力时域信号的雨流矩阵进行修正，得到平均应力修正后的雨流矩阵，设产品S-N疲劳寿命曲线斜率为k，换热器道路应力疲劳路谱试验时进口侧压力变化幅值为P_i的发生次数为ni，i＝1,2,3…j，j表示雨流矩阵分辨率，换热器压力循环台架应力试验的压力幅值为P_test，则换热器道路应力疲劳路谱试验中变化幅值为P_i的疲劳损伤等效于换热器压力循环台架应力试验P_test下的对应试验次数使用Miner Rule对换热器道路应力疲劳路谱试验中换热器进口压力时域信号的平均应力修正后的雨流矩阵中所有的压力变化幅值及其发生次数对应的试验次数进行累加，得到的幅值为P_test的换热器压力循环台架应力试验次数为与换热器道路应力疲劳路谱试验中运行压力对换热器产生的疲劳损伤等效的台架试验次数；

E2)温度循环试验可靠性数据分析：

换热器道路应力疲劳路谱试验采集的换热器上各测点的应变时域信号ε根据换热器压力循环台架应力试验得到的应力/压力灵敏度λ进行压力修正，修正公式如下：ε_corr＝ε-λ*P，设置分辨率对经过压力修正后的换热器道路应力疲劳路谱试验各测点的应变时域信号ε进行雨流计数法分析，计算应变时域信号ε基于分辨率的不同应变变化幅值ε_corrx的发生次数，生成雨流矩阵，设产品S-N疲劳寿命曲线斜率为k，换热器道路应力疲劳路谱试验时某测点的应变变化幅值为ε_corrx的发生次数为n_x，x＝1,2,3…y，y表示雨流矩阵分辨率，换热器温度循环的应变变化幅值为ε_test，则换热器道路应力疲劳路谱试验中应变变化幅值为ε_corrx的疲劳损伤等效于温度循环应变幅值ε_test下的换热器温度循环台架应力试验次数使用Miner Rule对换热器道路应力疲劳路谱试验经过压力修正后的应变信号雨流矩阵中所有的应变变化幅值ε_corrx及其发生次数对应ε_test下试验次数N_x进行累加，得到的幅值为ε_test的换热器温度循环台架应力试验次数为与换热器道路应力疲劳路谱试验运行温度变化对换热器产生的热疲劳损伤等效的台架试验次数。