CN107807056A - 一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统 - Google Patents

一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统 Download PDF

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赵礼辉
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李通
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Abstract

本发明提供了一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，对目标汽车的车轮及主要零部件进行检测从而对目标汽车的零部件损伤进行评估，具有这样的特征，包括：数据检测部，用于检测每个车轮的轴头加速度载荷和主要零部件的应变载荷；数据收集部，收集得到轴头加速度载荷谱以及应力‑寿命曲线和应力－循环次数曲线；数据处理部，对载荷谱以及曲线进行处理得到特征值和零部件损伤数据；数据分析部包括模型存储单元和模型分析单元，模型存储单元存储有汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型，模型分析单元将特征值导入模型存储单元从而分析得到各零部件损伤情况；以及报告输出部，根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。

Description

一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统
技术领域
本发明涉及一种评估系统，具体涉及一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统。
背景技术
汽车行驶的路况通常不是唯一的，而是若干种路况随机变化的。各个路况对零部件造成的损伤也是不同的。例如扭曲路使汽车产生强烈扭曲，对车架结构的强度和干涉影响较为严重；在卵石路上行驶时，不光会引起车轮垂直跳动，还对转向与行驶系统造成较大的纵向及横向冲击。因此，我们需要对汽车的零部件进行监控，从而能够对汽车易损伤零部件进行重点检查保养，进而提高保养维护的精准度和汽车安全性。
但是，现有技术只是利用图像进行路况识别或只用来识别路况情况，然而图像识别误差较大会导致路况识别不准确，另外，只识别路况信息会忽略行驶于道路上的汽车车的损伤与路况之间的关系，进而无法评估汽车在各路况行驶时的损伤分布。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统。
本发明提供了一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，对目标汽车的车轮及主要零部件进行检测从而对目标汽车的零部件损伤进行评估，具有这样的特征，包括：数据检测部，包括分别设置在每个车轮的轴头位置上的加速度传感器和安装在主要零部件上的应变片，用于检测每个车轮的轴头加速度载荷和主要零部件的应变载荷；数据收集部，收集轴头加速度载荷和应变载荷的数据，并在收集一定时间后得到轴头加速度载荷谱以及应力-寿命曲线和应力－循环次数曲线；数据处理部，对轴头加速度载荷谱以及应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线进行计算处理，分别得到特征值和零部件损伤数据；数据分析部，包括模型存储单元和模型分析单元，模型存储单元存储有汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型，模型分析单元将特征值导入模型存储单元从而分析得到各零部件损伤情况；以及报告输出部，与数据分析部连接，根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。
在本发明提供的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统中，还可以具有这样的特征：其中，数据分析部还包括模型建立单元，用于建立汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型。
在本发明提供的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统中，还可以具有这样的特征：其中，特征值为均方根值特征值、均值特征值和方差特征值。
本发明提供了一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法，具有这样的特征，包括以下步骤：
步骤1，数据检测部通过加速度感应器检测得到目标汽车的每个车轮的轴头加速度载荷；
步骤2，数据收集部收集轴头加速度载荷得到轴头加速度载荷谱；
步骤3，数据处理部对轴头加速度载荷谱中的轴头加速度载荷进行计算处理，得到特征值；
步骤4，模型分析单元将特征值导入模型存储单元存储的汽车轴头加速度—路况识别模型中，分析得到路况情况数据；
步骤5，模型分析单元将路况情况数据导入模型存储单元存储的路况—零部件损伤模型中，进一步分析得到各零部件损伤情况；
步骤6，报告输出部根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。
在本发明提供的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤4中，汽车轴头加速度—路况识别模型的建立包括以下子步骤：
步骤4-1，数据检测部通过加速度感应器检测得到目标汽车在试验场的各典型路况下行驶时的轴头加速度载荷；
步骤4-2，数据收集部收集轴头加速度载荷得到轴头加速度载荷谱；
步骤4-3，数据处理部对轴头加速度载荷谱中的轴头加速度载荷进行计算处理，得到特征值；
步骤4-4，模型建立单元根据典型路况和特征值的关系整理出汽车轴头加速度与路况之间关系，从而建立汽车轴头加速度—路况识别模型；
步骤4-5，模型存储单元对汽车轴头加速度—路况识别模型进行存储。
在本发明提供的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤5中，路况—零部件损伤模型的建立包括以下子步骤：
步骤5-1，数据检测部通过应变片检测得到目标汽车在试验场的各典型路况下行驶时的应变载荷；
步骤5-2，数据收集部收集应变载荷得到应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线；
步骤5-3，数据处理部对应力－循环次数曲线相对于应力－寿命曲线的位置进行计算处理，得到零部件损伤数据；
步骤5-4，模型建立单元根据典型路况和零部件损伤数据的关系整理建立单元建立路况—零部件损伤模型；
步骤5-5，模型存储单元对路况—零部件损伤模型进行存储。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，在四个车轮的轴头位置上安装了加速度传感器来检测轴头加速度载荷，数据收集部收集得到加速度载荷谱，数据处理部对轴头加速度载荷谱进行处理得到特征值，模型分析单元将特征值依次导入模型存储单元存储的汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型中，从而分析得到各零部件损伤情况，报告输出部根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。用户以及汽车4S店保养人员根据零部件评估报告对汽车易损伤零部件进行重点检查保养，既提高了保养维护的精准度，又提高了汽车安全性。
附图说明
图1是本发明的实施例中基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统的框图；
图2是本发明的实施例中数据分析部的框图；
图3是本发明的实施例中基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法的流程图；
图4是本发明的实施例中建立汽车轴头加速度—路况识别模型的流程图；
图5是本发明的实施例中建立路况—零部件损伤模型的流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
<实施例>
图1是本发明的实施例中基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统的框图。
如图1所示，基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统100对目标汽车的车轮及主要零部件进行检测从而对目标汽车的零部件损伤进行评估，包括：数据检测部10、数据收集部20、数据处理部30、数据分析部40和报告输出部50。
数据检测部10包括加速度传感器(图中未示出)和应变片(图中未示出)。
加速度传感器分别设置在每个车轮的轴头位置上，用于检测每个车轮的轴头加速度载荷。
应变片安装在主要零部件上，用于检测主要零部件的应变载荷。
数据收集部20，收集轴头加速度载荷和应变载荷的数据，并在收集一定时间后得到轴头加速度载荷谱以及应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线。
数据处理部30，对轴头加速度载荷谱以及应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线进行计算处理，分别得到特征值和零部件损伤数据。其中，特征值为均方根值特征值、均值特征值和方差特征值。
图2是本发明的实施例中数据分析部的框图。
如图2所示，数据分析部40，包括模型建立单元41、模型存储单42和模型分析单元43。
模型建立单元41用于建立汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型。
模型存储单元42汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型进行存储。
模型分析单元43将特征值导入模型存储单元42从而分析得到各零部件损伤情况。
报告输出部50，与数据分析部40连接，根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。
图3是本发明的实施例中基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法的流程图。
如图3所示，基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统的方法，包括以下步骤：
步骤1，数据检测部10通过加速度感应器检测得到目标汽车的每个车轮的轴头加速度载荷。
步骤2，数据收集部20收集轴头加速度载荷得到轴头加速度载荷谱。
步骤3，数据处理部30对轴头加速度载荷谱中的轴头加速度载荷进行计算处理，得到特征值。
步骤4，模型分析单元43将特征值导入模型存储单元42存储的汽车轴头加速度—路况识别模型中，分析得到路况情况数据。
图4是本发明的实施例中建立汽车轴头加速度—路况识别模型的流程图。
如图4所示，汽车轴头加速度—路况识别模型的建立包括以下子步骤：
步骤4-1，数据检测部10通过加速度感应器检测得到目标汽车在试验场的各典型路况下行驶时的轴头加速度载荷。
步骤4-2，数据收集部20收集轴头加速度载荷得到轴头加速度载荷谱。
步骤4-3，数据处理部30对轴头加速度载荷谱中的轴头加速度载荷进行计算处理，得到特征值。
步骤4-4，模型建立单元41根据典型路况和特征值的关系整理出汽车轴头加速度与路况之间关系，从而建立汽车轴头加速度—路况识别模型。
步骤4-5，模型存储单元42对汽车轴头加速度—路况识别模型进行存储。
步骤5，模型分析单元43将路况情况数据导入模型存储单元42存储的路况—零部件损伤模型中，进一步分析得到各零部件损伤情况。
图5是本发明的实施例中建立路况—零部件损伤模型的流程图。
如图5所示，路况—零部件损伤模型的建立包括以下子步骤：
步骤5-1，数据检测部10通过应变片检测得到目标汽车在试验场的各典型路况下行驶时的应变载荷。
步骤5-2，数据收集部20收集应变载荷得到应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线。
步骤5-3，数据处理部30对应力－循环次数曲线相对于应力－寿命曲线的位置进行计算处理，得到零部件损伤数据。
步骤5-4，模型建立单元41根据典型路况和零部件损伤数据的关系整理建立单元建立路况—零部件损伤模型。
步骤5-5，模型存储单元42对路况—零部件损伤模型进行存储。
步骤6，报告输出部50根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。
因此，用户以及汽车4S店保养人员能够根据零部件评估报告对汽车易损伤零部件进行重点检查保养。
实施例的作用与效果
根据本实施例提供的一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，在四个车轮的轴头位置上安装了加速度传感器来检测轴头加速度载荷，数据收集部收集得到加速度载荷谱，数据处理部对轴头加速度载荷谱进行处理得到特征值，模型分析单元将特征值依次导入模型存储单元存储的汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型中，从而分析得到各零部件损伤情况，报告输出部根据各零部件损伤情况输出零部件评估报告。用户以及汽车4S店保养人员根据零部件评估报告对汽车易损伤零部件进行重点检查保养，既提高了保养维护的精准度，又提高了汽车安全性。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，对目标汽车的车轮及主要零部件进行检测从而对所述目标汽车的零部件损伤进行评估，其特征在于，包括：
数据检测部，包括分别设置在每个所述车轮的轴头位置上的加速度传感器和安装在所述主要零部件上的应变片，用于检测每个所述车轮的轴头加速度载荷和所述主要零部件的应变载荷；
数据收集部，收集所述轴头加速度载荷和所述应变载荷的数据，并在收集一定时间后得到轴头加速度载荷谱以及应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线；
数据处理部，对所述轴头加速度载荷谱以及所述应力-寿命曲线和所述应力－循环次数曲线进行计算处理，分别得到特征值和零部件损伤数据；
数据分析部，包括模型存储单元和模型分析单元，所述模型存储单元存储有汽车轴头加速度—路况识别模型和路况—零部件损伤模型，所述模型分析单元将所述特征值导入所述模型存储单元从而分析得到各零部件损伤情况；以及
报告输出部，与所述数据分析部连接，根据所述各零部件损伤情况输出零部件评估报告。
2.根据权利要求1所述的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，其特征在于：
其中，所述数据分析部还包括模型建立单元，用于建立所述汽车轴头加速度—路况识别模型和所述路况—零部件损伤模型。
3.根据权利要求1所述的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估系统，其特征在于：
其中，所述特征值为均方根值特征值、均值特征值和方差特征值。
4.一种基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，数据检测部通过加速度感应器检测得到所述目标汽车的每个车轮的轴头加速度载荷；
步骤2，数据收集部收集所述轴头加速度载荷得到轴头加速度载荷谱；
步骤3，数据处理部对所述轴头加速度载荷谱中的轴头加速度载荷进行计算处理，得到特征值；
步骤4，模型分析单元将所述特征值导入模型存储单元存储的汽车轴头加速度—路况识别模型中，分析得到路况情况数据；
步骤5，所述模型分析单元将所述路况情况数据导入所述模型存储单元存储的路况—零部件损伤模型中，进一步分析得到各零部件损伤情况；
步骤6，报告输出部根据所述各零部件损伤情况输出零部件评估报告。
5.根据权利要求4所述的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法，其特征在于：
其中，在所述步骤4中，所述汽车轴头加速度—路况识别模型的建立包括以下子步骤：
步骤4-1，所述数据检测部通过所述加速度感应器检测得到所述目标汽车在试验场的各典型路况下行驶时的轴头加速度载荷；
步骤4-2，所述数据收集部收集所述轴头加速度载荷得到轴头加速度载荷谱；
步骤4-3，所述数据处理部对所述轴头加速度载荷谱中的轴头加速度载荷进行计算处理，得到特征值；
步骤4-4，模型建立单元根据所述典型路况和所述特征值的关系整理出汽车轴头加速度与路况之间关系，从而建立所述汽车轴头加速度—路况识别模型；
步骤4-5，所述模型存储单元对所述汽车轴头加速度—路况识别模型进行存储。
6.根据权利要求4所述的基于加速度载荷谱的汽车零部件损伤评估方法，其特征在于：
其中，在所述步骤5中，所述路况—零部件损伤模型的建立包括以下子步骤：
步骤5-1，所述数据检测部通过应变片检测得到所述目标汽车在试验场的各典型路况下行驶时的应变载荷；
步骤5-2，所述数据收集部收集所述应变载荷得到应力－寿命曲线和应力－循环次数曲线；
步骤5-3，所述数据处理部对所述应力－循环次数曲线相对于所述应力－寿命曲线的位置进行计算处理，得到零部件损伤数据；
步骤5-4，模型建立单元根据所述典型路况和所述零部件损伤数据的关系整理建立所述单元建立路况—零部件损伤模型；
步骤5-5，所述模型存储单元对所述路况—零部件损伤模型进行存储。
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