CN113378425B - 基于雨流计数法的汽车换热器产品疲劳寿命测试方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

基于雨流计数法的汽车换热器产品疲劳寿命测试方法
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：
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Pi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Ptest，则换热器道路应力疲劳路谱试验中变化幅值为Pi的疲劳损伤等效于换热器压力循环台架应力试验Ptest下的对应试验次数
Figure BDA0003049557380000031
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Ptest的换热器压力循环台架应力试验次数
Figure BDA0003049557380000032
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：εcorr＝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εcorrx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εcorrx的发生次数为nx，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εtest，则换热器道路应力疲劳路谱试验中应变变化幅值为εcorrx的疲劳损伤等效于温度循环应变幅值εtest下的换热器温度循环台架应力试验次数
Figure BDA0003049557380000033
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εcorrx及其发生次数对应εtest下试验次数Nx进行累加，得到的幅值为εtest的换热器温度循环台架应力试验次数
Figure BDA0003049557380000034
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。
优选地，针对在实车上工作温度与台架试验时温度差异较大的换热器，需要对计算结果Nptest和Nttest温度修正，对各测点及换热器入口温度时域信号进行时间水平分析，根据试验时的温度时域信号分别计算出换热器道路应力疲劳路谱试验80％时间不低于温度Tv80％，台架试验80％时间不低于Tb80％，根据两者之差△T＝Tb80％-Tv80％确定修正系数φt，修正后的压力试验次数NTpcorr＝φt*Nptest，温度试验次数压力NTtcorr＝φt*Nttest。
优选地，试验次数Nptest和Nttest的路况组合为：根据整车厂对车辆各种路况在全生命周期中的比例定义，计算各种路况下的换热器压力循环台架应力试验和换热器温度循环台架应力试验次数，设一次换热器道路应力疲劳路谱试验中城市路况里程为Dcity，高速路况里程为Dhighway，山区路况为Dmountain，对应计算得到的换热器压力循环Nptest分别为城市路况Npcity，高速路况Nphighway，山区路况Npmountain，温度循环Nttest分别为城市路况Ntcity，高速路况Nthighway，山区路况 Ntmountain。
优选地，抽取至少3个样件进行台架试验，计算满足相关里程下某一失效比例对应的换热器压力循环台架应力试验和换热器温度循环台架应力试验次数，C为试验的置信度，R为试验的可靠度，产品失效威布尔分布形状系数为β，n为台架试验的样件数量，lv为换热器压力循环台架应力试验或换热器温度循环台架应力试验次数与路谱目标里程寿命之比，
Figure BDA0003049557380000041
换热器产品失效威布尔分布形状系数β分别由换热器压力循环台架寿命试验和换热器温度循环台架寿命试验得到。
优选地，所述步骤E1)中，进行平均应力修正时使用的平均应力R＝Rlower/Rupper，对于换热器压力循环台架应力试验，Rlower为换热器压力循环台架应力试验的最大压力Pmax，Rupper为压换热器压力循环台架应力试验的最低压力Pmin，在使用Goodman平均应力修正时修正曲线斜率m由试验获得。
优选地，所述步骤D)中，试验路线包含：市区路况、省道路况、高速路况或山区路况。
优选地，所述步骤D)中，换热器道路应力疲劳路谱试验相同路况需要进行至少两到三次重复试验，每次试验总里程不超过500km。
优选地，所述步骤D)中，进行换热器道路应力疲劳路谱试验除采集换热器布置的应变、热电偶信号外，还应采集换热器进出压力、温度，测量车辆发动机转速、负载、扭矩、车速、里程、环境温度、环境压力、海拔高度和风扇转速。
优选地，所述步骤E)中分辨率不小于100。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：能够在车辆上进行较短的试验里程，将采集到的可靠性数据量化为等效的台架压力循环，温度循环试验工况，从而快速、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。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
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：
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，试验路线包含：市区路况、省道路况、高速路况或山区路况，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，进行平均应力修正时使用的平均应力R＝Rlower/Rupper，对于换热器压力循环台架应力试验，Rlower为换热器压力循环台架应力试验的最大压力Pmax，Rupper为压换热器压力循环台架应力试验的最低压力Pmin，在使用Goodman 平均应力修正时修正曲线斜率m由试验获得，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Pi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Ptest，则换热器道路应力疲劳路谱试验中变化幅值为Pi的疲劳损伤等效于换热器压力循环台架应力试验Ptest下的对应试验次数
Figure BDA0003049557380000061
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Ptest的换热器压力循环台架应力试验次数
Figure BDA0003049557380000062
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：εcorr＝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εcorrx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εcorrx的发生次数为nx，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εtest，则换热器道路应力疲劳路谱试验中应变变化幅值为εcorrx的疲劳损伤等效于温度循环应变幅值εtest下的换热器温度循环台架应力试验次数
Figure BDA0003049557380000071
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εcorrx及其发生次数对应εtest下试验次数Nx进行累加，得到的幅值为εtest的换热器温度循环台架应力试验次数
Figure BDA0003049557380000072
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。
其中，针对在实车上工作温度与台架试验时温度差异较大的换热器，需要对计算结果Nptest和Nttest温度修正，对各测点及换热器入口温度时域信号进行时间水平分析，根据试验时的温度时域信号分别计算出换热器道路应力疲劳路谱试验80％时间不低于温度Tv80％，台架试验80％时间不低于Tb80％，根据两者之差△T＝Tb80％-Tv80％确定修正系数φt，修正后的压力试验次数NTpcorr＝φt*Nptest，温度试验次数压力NTtcorr＝φt*Nttest。
另外，试验次数Nptest和Nttest的路况组合为：根据整车厂对车辆各种路况在全生命周期中的比例定义，计算各种路况下的换热器压力循环台架应力试验和换热器温度循环台架应力试验次数，设一次换热器道路应力疲劳路谱试验中城市路况里程为Dcity，高速路况里程为Dhighway，山区路况为Dmountain，对应计算得到的换热器压力循环 Nptest分别为城市路况Npcity，高速路况Nphighway，山区路况Npmountain，温度循环Nttest分别为城市路况Ntcity，高速路况Nthighway，山区路况 Ntmountain。例如，城市10000km，高速600000km，山区为50000km。则根据车辆路况使用组合750000km对应的压力循环试验次数为 Nptest＝Npcity/Dcity*100000+Nphighway/Dhighway*600000+ Npmountain/Dmountain*50000，温度循环试验次数为 Nttest＝Ntcity/Dcity*100000+Nthighway/Dhighway*600000+ Ntmountain/Dmountain*50000。
由于换热器产品质量一致性差异和试验安装及参数不确定性影响，产品在相同的交变载荷试验工况下的失效次数并不固定不变，其失效次数服从威布尔分布。抽取至少3个样件进行台架试验，计算满足相关里程下某一失效比例对应的换热器压力循环台架应力试验和换热器温度循环台架应力试验次数，C为试验的置信度，R为试验的可靠度，产品失效威布尔分布形状系数为β，n为台架试验的样件数量，lv为换热器压力循环台架应力试验或换热器温度循环台架应力试验次数与路谱目标里程寿命之比，
Figure BDA0003049557380000081
换热器产品失效威布尔分布形状系数β分别由换热器压力循环台架寿命试验和换热器温度循环台架寿命试验得到。例如试验置信度C＝0.95，威布尔分布形状系数β＝3，试验样件数量n＝3时，计算B10寿命即 R＝0.9时，可以得到lv＝2.1。
即N’＝N*lv即为某里程下，B10寿命对应的耐久试验循环对应次数，该试验次数所需的样件数量为3，结果置信度为95％。
本实施例中，步骤D)中，换热器道路应力疲劳路谱试验相同路况需要进行至少两到三次重复试验，每次试验总里程不超过500km，以便比较试验数据的重复性，并对比交通、驾驶员驾驶方式、天气对数据的产生的影响差异。
本实施例中，步骤D)中，进行换热器道路应力疲劳路谱试验除采集换热器布置的应变、热电偶信号外，还应采集换热器进出压力、温度，测量车辆发动机转速、负载、扭矩、车速、里程、环境温度、环境压力、海拔高度和风扇转速，用于分析换热器异常工作环境。
本实施例中，步骤E)中分辨率不小于100。
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，能够在车辆上进行较短的试验里程，将采集到的可靠性数据量化为等效的台架压力循环，温度循环试验工况，从而快速、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。

Claims (9)

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Pi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Ptest，则换热器道路应力疲劳路谱试验中变化幅值为Pi的疲劳损伤等效于换热器压力循环台架应力试验Ptest下的对应试验次数
Figure FDA0003049557370000021
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Ptest的换热器压力循环台架应力试验次数
Figure FDA0003049557370000022
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：εcorr＝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εcorrx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εcorrx的发生次数为nx，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εtest，则换热器道路应力疲劳路谱试验中应变变化幅值为εcorrx的疲劳损伤等效于温度循环应变幅值εtest下的换热器温度循环台架应力试验次数
Figure FDA0003049557370000023
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εcorrx及其发生次数对应εtest下试验次数Nx进行累加，得到的幅值为εtest的换热器温度循环台架应力试验次数
Figure FDA0003049557370000024
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。
2.根据权利要求1所述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：针对在实车上工作温度与台架试验时温度差异较大的换热器，需要对计算结果Nptest和Nttest温度修正，对各测点及换热器入口温度时域信号进行时间水平分析，根据试验时的温度时域信号分别计算出换热器道路应力疲劳路谱试验80％时间不低于温度Tv80％，台架试验80％时间不低于Tb80％，根据两者之差△T＝Tb80％-Tv80％确定修正系数φt，修正后的压力试验次数NTpcorr＝φt*Nptest，温度试验次数压力NTtcorr＝φt*Nttest。
3.根据权利要求1所述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：试验次数Nptest和Nttest的路况组合为：根据整车厂对车辆各种路况在全生命周期中的比例定义，计算各种路况下的换热器压力循环台架应力试验和换热器温度循环台架应力试验次数，设一次换热器道路应力疲劳路谱试验中城市路况里程为Dcity，高速路况里程为Dhighway，山区路况为Dmountain，对应计算得到的换热器压力循环Nptest分别为城市路况Npcity，高速路况Nphighway，山区路况Npmountain，温度循环Nttest分别为城市路况Ntcity，高速路况Nthighway，山区路况Ntmountain。
4.根据权利要求1所述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：抽取至少3个样件进行台架试验，计算满足相关里程下某一失效比例对应的换热器压力循环台架应力试验和换热器温度循环台架应力试验次数，C为试验的置信度，R为试验的可靠度，产品失效威布尔分布形状系数为β，n为台架试验的样件数量，lv为换热器压力循环台架应力试验或换热器温度循环台架应力试验次数与路谱目标里程寿命之比，
Figure FDA0003049557370000031
换热器产品失效威布尔分布形状系数β分别由换热器压力循环台架寿命试验和换热器温度循环台架寿命试验得到。
5.根据权利要求1所述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：所述步骤E1)中，进行平均应力修正时使用的平均应力R＝Rlower/Rupper，对于换热器压力循环台架应力试验，Rlower为换热器压力循环台架应力试验的最大压力Pmax，Rupper为压换热器压力循环台架应力试验的最低压力Pmin，在使用Goodman平均应力修正时修正曲线斜率m由试验获得。
6.根据权利要求1所述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：所述步骤D)中，试验路线包含：市区路况、省道路况、高速路况或山区路况。
7.根据权利要求1所述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：所述步骤D)中，换热器道路应力疲劳路谱试验相同路况需要进行至少两到三次重复试验，每次试验总里程不超过500km。
8.根据权利要求1所述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：所述步骤D)中，进行换热器道路应力疲劳路谱试验除采集换热器布置的应变、热电偶信号外，还应采集换热器进出压力、温度，测量车辆发动机转速、负载、扭矩、车速、里程、环境温度、环境压力、海拔高度和风扇转速。
9.根据权利要求1所述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：所述步骤E)中分辨率不小于100。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116776456A (zh) * 2023-04-07 2023-09-19 广州汽车集团股份有限公司 车辆结构的损伤预测方法、装置、终端以及介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105547711A (zh) * 2016-01-05 2016-05-04 上海机动车检测中心 基于道路模拟台架的摩托车加速疲劳耐久试验方法
CN107991103A (zh) * 2017-10-20 2018-05-04 开沃新能源汽车集团有限公司 一种基于真实路谱的电动汽车电池包结构疲劳寿命预测方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105547711A (zh) * 2016-01-05 2016-05-04 上海机动车检测中心 基于道路模拟台架的摩托车加速疲劳耐久试验方法
CN107991103A (zh) * 2017-10-20 2018-05-04 开沃新能源汽车集团有限公司 一种基于真实路谱的电动汽车电池包结构疲劳寿命预测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Road simulation bench as a tool to reduce time and costs in comparison with proving ground testing-correlation study;Marchella Turano等;《2013 SAE International》;20131231;2013-01-0150 *
基于实际载荷谱的汽车变速器台架强化试验方法研究;杨真亮;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20170515;C035-145 *

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