CN109883634B - 车辆座椅的道路模拟加速试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆座椅的道路模拟加速试验方法，道路模拟加速试验方法包括以下步骤：采集车辆座椅在试验场的加速度谱；用MAST试验台或虚拟台架迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号；在六自由度振动试验台上采集第一驱动信号和第二驱动信号下相同点位的应变谱；通过危险截面法计算第一驱动信号和第二驱动信号下各点的真实损伤；以第一驱动信号的各点真实损伤值为横坐标，第二驱动信号的各点真实损伤值为纵坐标，拟合出一条直线，该直线的斜率即为真实损伤的实际放大倍数kf。由此，通过采用上述步骤，可以实现加速试验，在总损伤不变的前提下，缩短了试验周期，降低了试验成本。
Description
技术领域
本发明涉及车辆试验技术领域，尤其是涉及一种车辆座椅的道路模拟加速试验方法。
背景技术
在车辆正式上市之前，制造商会对车辆性能进行测试试验，符合预定要求和标准之后，才会投产。其中，对于车辆在道路上的加速行驶性能非常关键，其关系到车辆的驾驶性能和乐趣。
相关技术中，测试人员一般会在试验场采集车辆的加速度谱，然后再通过振动试验台真实模拟该加速度谱，最后通过软件分析计算出真实损伤。但是，此种方式周期时间长，严重拖慢车辆投产时间，延长车辆的生产周期。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆座椅的道路模拟加速试验方法，该试验方法可以缩短试验周期，降低成本。
根据本发明实施例的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，包括以下步骤：采集车辆座椅在试验场的加速度谱；加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号；在六自由度振动试验台上，采集所述第一驱动信号和所述第二驱动信号下相同点位的应变谱；通过危险截面法计算所述第一驱动信号和所述第二驱动信号下各点的真实损伤；以所述第一驱动信号的各点真实损伤值为横坐标，所述第二驱动信号的各点真实损伤值为纵坐标，拟合出一条直线，该直线的斜率即为真实损伤的实际放大倍数kf。
由此，通过采用上述步骤，可以在采集试验场上的车辆座椅的第一驱动信号之后，快速获得真实损伤，从而实现加速试验，在总损伤不变的前提下，缩短了试验周期，降低了试验成本。
在本发明的一些示例中，所述采集车辆座椅在试验场的加速度谱的步骤还包括：将车辆座椅的各个加速度传感器之间的位置设置为大于0.5mm，记录座椅滑轨位置、靠背角度和驾驶员体重信息。
在本发明的一些示例中，在加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号的步骤之前，还包括：对所述加速度谱进行处理，消除所述加速度谱的奇异点、趋势项和毛刺，删除辅路路段的加速段和幅值小于预定幅值的加速段。
在本发明的一些示例中，在加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号的步骤中，将预定倍数设置为大于1且小于等于1.2。
在本发明的一些示例中，所述在六自由度振动试验台上，采集所述第一驱动信号和所述第二驱动信号下相同点位的应变谱的步骤包括：选取座椅支架的点位设置应变片，点位大于等于5个。
在本发明的一些示例中，所述点位为选定的座椅支架的易开裂点或应力集中点。
在本发明的一些示例中，所述应变片为6个，2个所述应变片为一组；所述选取座椅支架的点位设置应变片，点位大于等于5个的步骤包括：将三组所述应变片按照0°、45°和90°半桥的方式贴片设置。
在本发明的一些示例中，所述六自由度振动试验台包括：台面、6个支撑杆和6个液压缸，所述6个支撑杆支撑在所述台面的下方且倾斜预定角度，所述6个液压缸与所述6个支撑杆相对应。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的车辆座椅的道路模拟加速试验方法的示意图；
图2是加速传感器各个方向的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的车辆座椅的道路模拟加速试验方法。
根据本发明实施例的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，包括以下步骤：
S1、采集车辆座椅在试验场的加速度谱。具体地，为实现六自由度振动试验台台面模拟驾驶室地板对座椅进行激励，需采集座椅与驾驶室地板安装处且刚度较大位置的加速度谱。为了便于迭代，采集位置的各加速度传感器之间的位置应大于0.5m。同时需记录座椅滑轨位置，靠背角度，以及驾驶员体重信息等，在进行道路模拟试验时，座椅的状态应与实际采集时保持一致。
加速度传感器至少3个，而且不在同一直线上，采集通道方向至少能保证3个Z向，2个Y向，1个X向，x正方向为行驶方向，y正方向沿副驾驶指向主驾驶，z正方向垂直向上。
以图2为例，当标定传感器z方向时，使z方向与重力方向一致，设置加速度标定值为1g，使z方向与重力方向垂直，设置加速度标定值为0g，使z方向与重力方向相反，设置加速度标定值为-1g。x方向和y方向的标定方法与z方向一样。
S2、对加速度谱进行处理，消除加速度谱的奇异点、趋势项和毛刺，删除辅路路段的加速度段和幅值小于预定幅值的加速段。
具体地，对采集完的路谱需进行低通滤波消除噪音等干扰信号，消除奇异点(时间历程过长或过短的突变点)、趋势项(连续信号中周期大于记录时间的频率分量)和毛刺(叠加在输出波形上的)。根据车速信号，删除辅路路段的加速段以及一部分幅值较小的路段，但应保证裁剪后的路谱总伪损伤应大于等于原始谱的95％。
S3、加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，例如用MAST试验台或虚拟台架迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号。具体地，通过LMS-Tecware(疲劳载荷分析软件)软件对处理后的第一驱动信号进行幅值放大，放大预定倍数，得到损伤放大后的新路谱，即第二驱动信号，一般幅值放大倍数不超过1.2倍，即倍数大于1且小于等于1.2。第一驱动信号幅值放大后，对座椅的损伤也得到放大。
S4、在六自由度振动试验台上，采集第一驱动信号和第二驱动信号下相同点位的应变谱。
其中，六自由度振动试验台包括：台面、6个支撑杆和6个液压缸，6个支撑杆支撑在台面的下方且倾斜预定角度，6个液压缸与6个支撑杆相对应。其中，台面的长大于等于2.1m，宽大于等于2.1m，台面载荷大于等于1000kg。空载振动频率在0.8Hz～120Hz之间，满载振动频率在0.8Hz～80Hz之间。
为了保证振动振动台按照程序命令动作，在低频时用位移模式控制，在高频时用加速度模式控制，在软件系统里可以设置临界切换频率，6个液压缸上面分别有6个传感器，同时振动试验台上3个角上均布9个加速度传感器(3个X方向，3个Y方向，3个Z方向)，系统不断对比液压缸的位移、振动试验台加速度和系统程序命令的位移、加速度，并对比位移、速度、加速度误差，同时保证系统的稳定性，修正伺服阀驱动，保证振动台按照程序命令来执行动作。
具体地，选取座椅支架的点位设置应变片，点位大于等于5个。点位为选定的座椅支架的易开裂点或应力集中点，应变片可以为应变花。座椅支架易开裂点由市场反馈，应力集中点可以通过CAE(计算机辅助工程)分析确定。
下面提供一种应变花的贴片方法。
应变片为6个，2个应变片为一组。在应变片调0后，由于温度变化导致0点电压飘移，以此选择0°、45°、90°半桥的应变花贴法。粘贴好各点位的应变片后，分别采集处理后的原始第一驱动信号及放大后的第二驱动信号下的应变谱，每种采集2圈，通过比较毛刺、漂移等选出比较好的1圈。
S5、通过危险截面法计算第一驱动信号和第二驱动信号下各点的真实损伤。
用Tecware中Critical plane approachs(关键平面方法)模块，可以将粘贴应变花点位的平面分成n个方向，可以计算出各时刻应力的大小及方向，然后结合座椅支架材料的S-N曲线，根据Miner线性损伤累计理论计算出各个方向上的损伤，拥有最大损伤的截面被称为危险截面，该最大损伤代表该点位的损伤值。分别计算出原始第一驱动信号及放大幅值后的第二驱动信号下各点位的损伤值。
S6、以第一驱动信号的各点真实损伤值为横坐标，第二驱动信号的各点真实损伤值为纵坐标，拟合出一条直线，该直线的斜率即为真实损伤的实际放大倍数kf。试验的循环次数缩减为原来的1/kf，从而实现加速试验，在总损伤不变的前提下，缩短了试验周期，降低了试验成本。
由此，通过采用上述步骤，可以在采集试验场上的车辆座椅的第一驱动信号之后，快速获得真实损伤，从而实现加速试验，在总损伤不变的前提下，缩短了试验周期，降低了试验成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集车辆座椅在试验场的加速度谱；
加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号；
在六自由度振动试验台上，采集所述第一驱动信号和所述第二驱动信号下相同点位的应变谱；
通过危险截面法计算所述第一驱动信号和所述第二驱动信号下各点的真实损伤；
以所述第一驱动信号的各点真实损伤值为横坐标，所述第二驱动信号的各点真实损伤值为纵坐标，拟合出一条直线，该直线的斜率即为真实损伤的实际放大倍数kf。
2.根据权利要求1所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，所述采集车辆座椅在试验场的加速度谱的步骤还包括：
将车辆座椅的各个加速度传感器之间的位置设置为大于0.5mm，记录座椅滑轨位置、靠背角度和驾驶员体重信息。
3.根据权利要求1所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，在加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号的步骤之前，还包括：
对所述加速度谱进行处理，消除所述加速度谱的奇异点、趋势项和毛刺，删除辅路路段的加速段和幅值小于预定幅值的加速段。
4.根据权利要求1所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，在加速度谱作为目标迭代第一驱动信号，放大第一驱动信号预定倍数，得到放大后的第二驱动信号的步骤中，
将预定倍数设置为大于1且小于等于1.2。
5.根据权利要求1所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，所述在六自由度振动试验台上，采集所述第一驱动信号和所述第二驱动信号下相同点位的应变谱的步骤包括：
选取座椅支架的点位设置应变片，点位大于等于5个。
6.根据权利要求5所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，所述点位为选定的座椅支架的易开裂点或应力集中点。
7.根据权利要求5所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，所述应变片为6个，2个所述应变片为一组；
所述选取座椅支架的点位设置应变片，点位大于等于5个的步骤包括：
将三组所述应变片按照0°、45°和90°半桥的方式贴片设置。
8.根据权利要求1所述的车辆座椅的道路模拟加速试验方法，其特征在于，所述六自由度振动试验台包括：台面、6个支撑杆和6个液压缸，所述6个支撑杆支撑在所述台面的下方且倾斜预定角度，所述6个液压缸与所述6个支撑杆相对应。
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