基于六自由度轴耦合道路模拟试验台的整车疲劳耐久性研究

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1、分类号：U461.7单位代码：10183研究生学号：201542E031密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）基于六自由度轴耦合道路模拟试验台的整车疲劳耐久性研究ResearchonDurabilityofVehicleBasedon6-DOFSpindle-CoupledRoadSimulationTestBench作者姓名：李伟类别：工程硕士领域（方向）：车辆工程指导教师：马芳武教授培养单位：汽车工程学院2018年12月—————————————————————基于六自由度轴耦合道路模拟试验台的整车疲劳耐久性研究—————————

2、————————————ResearchonDurabilityofVehicleBasedon6-DOFSpindle-CoupledRoadSimulationTestBench作者姓名：李伟领域（方向）：车辆工程指导教师：马芳武教授学位类别：工程硕士答辩日期：2018年12月4日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、出租、、修改、发行改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限。）。否则，应承担侵权的法律责任

3、吉林大学硕士学位论文原创性声明：，本人郑重声明所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下独立进行研宂工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名：１１２日期：２０８年月４日摘要基于六自由度轴耦合道路模拟试验台的整车疲劳耐久性研究汽车生产厂家在汽车的研发制造中为了保证汽车的质量、缩短研发周期，必然要对新车进行疲劳耐久试验。本文以国内

4、某整车为研究对象，在北京通县试验场采集获得的道路载荷谱为基础，利用六自由度轴耦合模拟试验台进行疲劳耐久试验，以缩短整车开发周期，优化整车设计为目标，围绕整车疲劳耐久试验方法开展研究，全文共分为六部分。第一章为绪论，简要介绍了汽车疲劳耐久试验在国内外的发展情况，通过对汽车疲劳耐久各种测试方法的介绍和比较，概括了各种测试方法的特点。最后对本文的主要研究内容做了介绍，引出了试验室台架测试方法为本文研究的主要基础。第二章为载荷谱采集，载荷谱对于整车疲劳耐久试验的研究有着重要的意义，获取准确的载荷谱是进行疲劳耐久试验、疲劳寿命预估和整车疲劳设计的前

5、提条件。本章首先提出了载荷谱采集方案，对载荷谱采集通道数量、传感器类型、传感器布置位置等做了规划。之后对试验场耐久程序进行了规划，包括耐久测试道路的选择、试验车辆配载及车速的选择等。基于以上规划，完成了试验车辆在指定试验场的路谱采集工作，使得采集得到的数据能够满足后续台架试验以及CAE分析的需要。第三章为载荷数据分析、编辑和处理。为了满足后续台架试验以及CAE分析的需要，有必要对采集获得载荷谱数据进行处理。首先对整车载荷谱采用预处理法来进行基本调整，从而消除一些无效信号。其中的操作包括去趋势项、去奇异值等。其次对载荷数据的合理性进行了检查

6、。最后通过计算各工况的相对损伤，获得了台架道路模拟的目标工况。第四章为整车六自由度轴耦合道路模拟试验。本章梳理了国内外台架试验研究现状，介绍了台架驱动文件开发过程。通过比较时域信号，频域信号和损伤，评估了迭代结果。将迭代获得的驱动信号编辑为台架耐久程序并进行播放。通过比较台架试验结果和CAE仿真结果、路试试验结果，验证了台架试验方法和其I它实验方法的相关性。第五章为台架控制策略对迭代结果影响的研究。利用载荷谱进行迭代时的核心是系统频响函数，其质量直接影响后续迭代精度，而不同的控制策略获得的系统频响函数的质量不同。本章主要比较两种不同控制策

7、略A（控制通道仅为六分力通道）和B（控制通道为六分力通道，加速度通道，悬架位移通道和应变片通道）对迭代结果的影响，两种控制策略各有优点。在迭代精度方面，控制策略A对应的车轮六分力通道均方根误差较小，整体迭代过程花费的时间更短；在复现真实道路方面，控制策略B除了能够很好地再现车轮所受的外部力外，通过控制各连杆应变片通道，将整车内部力也很好的再现出来。此外，通过控制加速度通道和悬架位移通道，模拟获得的整车姿态更加真实，因此控制策略B要强于控制策略A。第六章对本文研究进行总结，并展望了未来的研究方向。关键词：整车疲劳耐久，六自由度轴耦合道路模拟

8、台，载荷谱，迭代，控制策略IIAbstractResearchonDurabilityofVehicleBasedon6DOFSpindleCoupledRoadSimulationTestB