[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

说明书

本发明涉及汽车换热器可靠性测试分析技术，公开了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，包括如下步骤：换热器本体的应变片和热电偶传感器布置、换热器压力循环台架应力试验、换热器温度循环台架应力试验和换热器道路应力疲劳路谱试验，然后通过雨流计数法进行路谱应力疲劳试验数据分析。本发明基于雨流计数法的汽车换热器产品疲劳寿命测试方法，快速、高效、准确的验证汽车换热器在车辆上的高可靠性，在研发过程中及早发现产品的可靠性问题，帮助换热器设计人员改进换热器产品可靠性能。

技术领域

本发明涉及汽车换热器可靠性测试分析技术领域，具体涉及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。

背景技术

汽车换热器承担汽车热管理系统的热交换功能，如汽车发动机的散热器、中冷器，空调的冷凝器、蒸发器等。这些换热器在工作中承受变化的压力、温度和振动带来的随机疲劳载荷。验证汽车换热器耐受车辆使用过程中疲劳载荷寿命的能力是汽车换热器可靠性管理的核心内容。

传统的汽车换热器可靠性管理方法分为两大类：

一、按照客户标准对换热器进行台架压力交变，温度交变耐久试验。但该方法无法量化和匹配台架交变疲劳载荷与实车里程对应随机疲劳载荷之间的关系，无法避免耐久试验合格的产品在售后市场上出现大量超出预期失效的情况；

二、通过实车耐久试验验证换热器的疲劳寿命和可靠性。该方法需要大量的试验车辆进行长里程(如30万公里)试验来实现，验证周期长，成本巨大，且无法量化换热器的疲劳载荷。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供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，快速、高效、准确的验证汽车换热器在车辆上的高可靠性，在研发过程中及早发现产品的可靠性问题，帮助换热器设计人员改进换热器产品可靠性能。

为实现上述目的，本发明所设计的基于雨流计数法的汽车换热器产品疲劳寿命测试方法，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：