CN114818152A - 差速器壳体耐久性试验方法、系统、计算机及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差速器壳体耐久性试验方法、系统、计算机及存储介质。该方法包括：建立整车动力学模型；进行道路拓补建模，进行耐久工况仿真，获得差速器壳体转速‑转矩随时间的变化历程；提取弯曲疲劳损伤载荷谱及扭转剪切疲劳损伤载荷谱；以目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩‑转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤；当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代，并以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。本申请的有益效果是：解决目前采用国家推荐标准规范或者企业标准规范而导致的试验验证不足或者过验证的问题。

Description

差速器壳体耐久性试验方法、系统、计算机及存储介质

技术领域

本发明涉及差速器检测技术领域，特别是涉及一种差速器壳体耐久性试验方法、系统、计算机及存储介质。

背景技术

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。

通常国内变速器制造商采用国家推荐标准或者企业标准的耐久规范来验证变速器中差速器壳体的耐久能力，这些相关规范的载荷谱只与发动机的最大转矩相关，无法真实反应整车参数（车重、轮胎滚动半径等）和整车耐久工况对于差速器壳体的耐久影响。

此外，常规的国家推荐标准和企业推荐标准只是恒定转矩和恒定转速试验，只能体现差速器壳体的弯曲损伤，由于转矩无波动因此无法体现实际驾驶工况中驾驶员油门踏板变化引起变速箱输入轴转矩变化，从而导致差速器壳体产生扭转剪切的损伤，如说明书附图的图1所示。因此差速器壳体常常存在着试验验证不足或者过验证的问题，从而导致零部件存在着设计缺陷或者过设计的问题。因此如何获取差速器壳体真实可靠、反映整车耐久工况的载荷谱尤为关键。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种差速器壳体耐久性试验方法、系统、计算机及存储介质，有效的反映了整车耐久工况对于差速器壳体的损伤，并且缩减了台架试验时长，解决目前采用国家推荐标准规范或者企业标准规范而导致的试验验证不足或者过验证的问题。

本发明实施例提出的差速器壳体耐久性试验方法，所述方法包括以下步骤：

建立目标车型的整车动力学模型；

根据目标试验场地信息进行道路拓补建模，得到试验场地模型；

将所述整车动力学模型导入至所述试验场地模型中进行预设工况下的耐久工况仿真，获得差速器壳体在耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程；

提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱；

以所述目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤；

当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代，并以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。

进一步的，所述目标试验场地信息包括试验场长度、坡度、坡长、转弯半径以及速度限制。

进一步的，所述提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱的具体步骤包括：

获取所述目标车型在1挡位条件下全油门加速时的转矩-转速曲线，并换算到差速器端；

统计单次全油门加速时主减速器的弯曲损伤载荷谱以及扭转损伤载荷谱，并分别计算对差速器壳体造成的损伤；

根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略。

进一步的，所述根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略的步骤具体包括：

在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤；

通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤。

进一步的，所述整车动力学模型包括发动机模型、变速器模型、轮胎模型和整车模型。

本发明实施例提出的差速器壳体耐久性试验方法，通过以整车动力学仿真的形式获得差速器壳体在整车耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程，分别提取由差速器齿轮啮合导致的差速器壳体的弯曲损伤和变速器输入轴转矩变化导致差速器壳体产生的扭转损伤，再以整车全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长的迭代求解以满足验证目标损伤（弯曲损伤及扭转损伤），迭代生成的载荷谱即为差速器壳体的台架试验载荷谱。该方法不仅有效的反映了整车耐久工况对于差速器壳体的损伤，并且极大的缩减了台架试验时长，解决目前采用国家推荐标准规范或者企业标准规范而导致的试验验证不足或者过验证的问题。

本发明还提出一种差速器耐久性试验系统，所述系统包括：

整车建模模块：用于建立目标车型的整车动力学模型；

道路拓补建模模块：用于根据目标试验场地信息进行道路拓补建模，得到试验场地模型；

仿真模块：用于将所述整车动力学模型导入至所述试验场地模型中进行预设工况下的耐久工况仿真，获得差速器壳体在耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程；

壳体损伤提取模块：用于提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱；

迭代模块：用于以所述目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤；

迭代停止模块：用于当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代；

载荷谱获取模块：用于当停止迭代时，以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。

进一步的，所述壳体损伤提取模块包括：

第一获取单元：用于获取所述目标车型在1挡位条件下全油门加速时的转矩-转速曲线，并换算到差速器端；

损伤计算单元：用于统计单次全油门加速时主减速器的弯曲损伤载荷谱以及扭转损伤载荷谱，并分别计算对差速器壳体造成的损伤；

策略调整单元：用于根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略。

进一步的，所述策略调整单元包括：

转矩调节子单元：用于在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤；

转速调节子单元：用于通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤。

此外，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的差速器壳体耐久性试验方法。

此外，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的差速器壳体耐久性试验方法。

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差速器的受力分析示意图；

图2是本发明实施例一提出的差速器壳体耐久性试验方法流程图；

图3是本发明实施例一中试验车型的耐久子工况仿真结果示意图；

图4为本发明实施例中试验车型差速器壳体耐久载荷谱及损伤结果示意图；

图5是本发明实施例一中提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱的方法流程图；

图6是本发明实施例一中试验车型转矩-转速曲线转换为差速器曲线的示意图；

图7是本发明实施例一中试验车型的弯曲损伤载荷谱和扭转损伤载荷谱示意图；

图8是本发明实施例一中目标损伤与单次全油门损伤的比例示意图；

图9是本发明实施例一中根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略的方法流程图；

图10是本发明实施例一中差速器壳体损伤的调节示意图；

图11是本发明实施例一中调整过后的1挡全油门加速台架试验运行曲线及载荷谱示意图；

图12是本发明第二实施例的差速器耐久性试验系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块（单元）的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

通常国内变速器制造商采用国家推荐标准或者企业标准的耐久规范来验证变速器中差速器壳体的耐久能力，这些相关规范的载荷谱只与发动机的最大转矩相关，无法真实反应整车参数（车重、轮胎滚动半径等）和整车耐久工况对于差速器壳体的耐久影响。

此外，常规的国家推荐标准和企业推荐标准只是恒定转矩和恒定转速试验，只能体现差速器壳体的弯曲损伤，由于转矩无波动因此无法体现实际驾驶工况中驾驶员油门踏板变化引起变速箱输入轴转矩变化，从而导致差速器壳体产生扭转剪切的损伤，如说明书附图的图1所示。因此差速器壳体常常存在着试验验证不足或者过验证的问题，从而导致零部件存在着设计缺陷或者过设计的问题。因此如何获取差速器壳体真实可靠、反映整车耐久工况的载荷谱尤为关键。

为此，本发明提出一种差速器壳体耐久性试验方法，以克服现有技术中存在的问题。

请参阅图2，为本发明第一实施例提出的一种差速器壳体耐久性试验方法，该差速器壳体耐久性试验方法包括以下步骤：

步骤S21、建立目标车型的整车动力学模型。

本发明实施例中，所述整车动力学模型具体包括发动机模型、变速器模型、轮胎模型和整车模型。示例而非限定的，本发明实施例中采用simulink进行整车动力学模型的构建，在本发明其他实施例中，整车动力学模型还可以采用其他三维软件构建，本发明对此不作具体限定。

步骤S22、根据目标试验场地信息进行道路拓补建模，得到试验场地模型；

具体的，本发明实施例中，所述目标试验场地信息包括试验场长度、坡度、坡长、转弯半径以及速度限制等信息。本发明实施例中采用simulink进行道路拓补建模，在本发明其他实施例中，整车动力学模型还可以采用其他三维软件（例如Matlab）构建，以实现道路信息的数字化处理，本发明对此不作具体限定。

步骤S23、将整车动力学模型导入至试验场地模型中进行预设工况下的耐久工况仿真，获得差速器壳体在耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程。

其中，所述预设工况为根据车辆的耐久试验规范的操作要求而制定。如图3所示，为本发明实施例中试验车型的耐久子工况仿真结果示意图。

步骤S24、提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱；

如图4所示，为本发明实施例中试验车型差速器壳体耐久载荷谱及损伤结果示意图。根据目标车辆的整车耐久试验工况仿真结果，分别提取由齿轮啮合导致的差速器壳体弯曲损伤载荷谱以及由输入轴转矩变化导致的差速器扭转损伤载荷谱（雨流载荷谱）。

步骤S25、以目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤。

本发明实施例中，目标损伤的求解具体通过有限元软件计算差速器壳体最薄弱位置的损伤。

步骤S26、当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代，并以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。

综上，本发明提供的差速器壳体耐久性试验方法，通过以整车动力学仿真的形式获得差速器壳体在整车耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程，分别提取由差速器齿轮啮合导致的差速器壳体的弯曲损伤和变速器输入轴转矩变化导致差速器壳体产生的扭转损伤，再以整车全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长的迭代求解以满足验证目标损伤（弯曲损伤及扭转损伤），迭代生成的载荷谱即为差速器壳体的台架试验载荷谱。与现有技术相比，国家推荐标准是恒定转矩和恒定转速试验，因此只能验证由于差速器齿轮啮合导致的差速器壳体弯曲损伤，而无法验证由于实际整车工况变速器输入轴转矩变化导致的差速器壳体扭转损伤。本发明采用动态试验工况（全油门加速工况），且以目标车辆的整车耐久试验作为目标损伤，真实的反映了实际驾驶时差速器壳体承受的弯曲损伤和扭转损伤，解决了目前采用国家推荐标准规范而导致的试验验证不足或者过验证的问题。

请参阅图5，本发明实施例一提出的差速器壳体耐久性试验方法中，提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱的方法，具体步骤包括：

步骤S51、获取目标车型在1挡位条件下全油门加速时的转矩-转速曲线，并换算到差速器端。

请参阅图6，为仿真获得试验车型1挡全油门加速时的转矩-转速曲线，并通过速比将其换算到差速器端的示意图。

步骤S52、统计单次全油门加速时主减速器的弯曲损伤载荷谱以及扭转损伤载荷谱，并分别计算对差速器壳体造成的损伤。

具体的，试验车型的弯曲损伤载荷谱和扭转损伤载荷谱如图7所示。

步骤S53、根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略。

请参阅图8，为目标损伤与单次全油门损伤的比例示意图。在本发明实施例中，根据计算的比例需要8560次全油门加速试验可以验证到100%的目标扭转损伤，而需要12052次全油门加速可以验证到100%的目标弯曲损伤。因此，在不改变单次全油门加速试验的扭转损伤及试验次数（8560次）的情况下，可以通过增加单次工况的弯曲损伤来满足100%的损伤目标。由于单次全油门加速只产生一次雨流载荷（所述雨流载荷为差速器输入转矩波动导致齿轮啮合产生的应力波动，将应力波动的时域曲线通过雨流计数法得到的载荷），通过拉伸或者压缩试验时长可以减少或者增加单次弯曲损伤，而不改变单次扭转损伤。这是因为，雨流载荷统计只与转矩幅值大小有关，和单次试验的时长无关。当只采用拉伸或者压缩无法满足目标损伤验证时（例如拉伸后单次试验时间太长，导致台架运行周期太长，或者压缩后试验时间太短，台架无法在短时间内响应），则可以通过迭代求解。

进一步的，请参阅图9，为本发明实施例中，根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略的方法流程图，该方法具体包括：

步骤S91、在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤。

步骤S92、通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤。

其中，在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤为转矩调节，通过调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤，

具体如图10中的（a）所示。通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤为转速调节，由于单次全油门工况的雨流载荷统计与转速无关，因此调节转速也不会影响单次工况的雨流载荷。具体如图10中的（b）所示。

本发明实施例中，原单次全油门加速试验为7s，通过等比例将单次试验拉伸至7*12052/8560=9.9s，则运行8560次经过调整后的全油门加速试验则可以同时满足100%的弯曲损伤以及扭转损伤。相应的1挡全油门加速的台架运行曲线也需要等比例拉升至9.9s，以满足验证差速器壳体耐久的目的。调整过后的1挡全油门加速台架试验运行曲线及载荷谱如图11所示，图中左侧为调整后的1挡台架运行曲线，右侧为输入至台架的试验规范。

请参阅图12，为本发明第二实施例提出的差速器耐久性试验系统，具体的，该差速器耐久性试验系统包括：

整车建模模块121：用于建立目标车型的整车动力学模型；

道路拓补建模模块122：用于根据目标试验场地信息进行道路拓补建模，得到试验场地模型；

仿真模块123：用于将整车动力学模型导入至试验场地模型中进行预设工况下的耐久工况仿真，获得差速器壳体在耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程；

壳体损伤提取模块124：用于提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱；

迭代模块125：用于以目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤；

迭代停止模块126：用于当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代；

载荷谱获取模块127：用于当停止迭代时，以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。

进一步的，壳体损伤提取模块124包括：

第一获取单元：用于获取目标车型在1挡位条件下全油门加速时的转矩-转速曲线，并换算到差速器端；

损伤计算单元：用于统计单次全油门加速时主减速器的弯曲损伤载荷谱以及扭转损伤载荷谱，并分别计算对差速器壳体造成的损伤；

策略调整单元：用于根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略。

进一步的，策略调整单元包括：

转矩调节子单元：用于在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤；

转速调节子单元：用于通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤。

通过本发明提供的差速器耐久性试验系统，结合上述差速器壳体耐久性试验方法，通过以整车动力学仿真的形式获得差速器壳体在整车耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程，分别提取由差速器齿轮啮合导致的差速器壳体的弯曲损伤和变速器输入轴转矩变化导致差速器壳体产生的扭转损伤，再以整车全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长的迭代求解以满足验证目标损伤（弯曲损伤及扭转损伤），迭代生成的载荷谱即为差速器壳体的台架试验载荷谱。该方法不仅有效的反映了整车耐久工况对于差速器壳体的损伤，并且极大的缩减了台架试验时长，解决目前采用国家推荐标准规范或者企业标准规范而导致的试验验证不足或者过验证的问题。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

另外，结合附图描述的本申请实施例差速器壳体耐久性试验方法可以由计算机设备来实现。该计算机设备可以包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器。

具体地，上述处理器可以包括中央处理器（CPU），或者特定集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称为ASIC），或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

其中，存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器（Hard Disk Drive，简称为HDD）、软盘驱动器、固态驱动器（SolidState Drive，简称为SSD）、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线（Universal SerialBus，简称为USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除（或固定）的介质。在合适的情况下，存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器是非易失性（Non-Volatile）存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器（Read-Only Memory，简称为ROM）和随机存取存储器（Random AccessMemory，简称为RAM）。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM（Programmable Read-Only Memory，简称为PROM）、可擦除PROM（Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称为EPROM）、电可擦除PROM（Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称为EEPROM）、电可改写ROM（Electrically Alterable Read-OnlyMemory，简称为EAROM）或闪存（FLASH）或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory，简称为SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，简称为DRAM），其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器（Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory，简称为FPMDRAM）、扩展数据输出动态随机存取存储器（Extended Date Out Dynamic RandomAccess Memory，简称为EDODRAM）、同步动态随机存取内存（Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM）等。

存储器可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器所执行的可能的计算机程序指令。

处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种差速器壳体耐久性试验方法。

计算机设备还可包括通信接口和总线。其中，处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。

通信接口用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信接口还可以实现与其他部件例如：外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。

总线包括硬件、软件或两者，将计算机设备的部件彼此耦接在一起。总线包括但不限于以下至少之一：数据总线（Data Bus）、地址总线（Address Bus）、控制总线（ControlBus）、扩展总线（Expansion Bus）、局部总线（Local Bus）。举例来说而非限制，总线可包括图形加速接口（Accelerated Graphics Port，简称为AGP）或其他图形总线、增强工业标准架构（Extended Industry Standard Architecture，简称为EISA）总线、前端总线（FrontSide Bus，简称为FSB）、超传输（Hyper Transport，简称为HT）互连、工业标准架构（Industry Standard Architecture，简称为ISA）总线、无线带宽（InfiniBand）互连、低引脚数（Low Pin Count，简称为LPC）总线、存储器总线、微信道架构（Micro ChannelArchitecture，简称为MCA）总线、外围组件互连（Peripheral Component Interconnect，简称为PCI）总线、PCI-Express（PCI-X）总线、串行高级技术附件（Serial AdvancedTechnology Attachment，简称为SATA）总线、视频电子标准协会局部（Video ElectronicsStandards Association Local Bus，简称为VLB）总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

该计算机设备可以基于获取到的数据信息，执行本申请实施例中的差速器壳体耐久性试验方法，从而实现结合图1描述的差速器壳体耐久性试验方法。

另外，结合上述实施例中的差速器壳体耐久性试验方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种差速器壳体耐久性试验方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种差速器壳体耐久性试验方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

建立目标车型的整车动力学模型；

根据目标试验场地信息进行道路拓补建模，得到试验场地模型；

将所述整车动力学模型导入至所述试验场地模型中进行预设工况下的耐久工况仿真，获得差速器壳体在耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程；

提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱；

以所述目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤；

当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代，并以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。

2.根据权利要求1所述的差速器壳体耐久性试验方法，其特征在于，所述目标试验场地信息包括试验场长度、坡度、坡长、转弯半径以及速度限制。

3.根据权利要求1所述的差速器壳体耐久性试验方法，其特征在于，所述提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱的具体步骤包括：

获取所述目标车型在1挡位条件下全油门加速时的转矩-转速曲线，并换算到差速器端；

统计单次全油门加速时主减速器的弯曲损伤载荷谱以及扭转损伤载荷谱，并分别计算对差速器壳体造成的损伤；

根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略。

4.根据权利要求3所述的差速器壳体耐久性试验方法，其特征在于；所述根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略的步骤具体包括：

在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤；

通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤。

5.根据权利要求1所述的差速器壳体耐久性试验方法，其特征在于，所述整车动力学模型包括发动机模型、变速器模型、轮胎模型和整车模型。

6.一种差速器耐久性试验系统，其特征在于，所述系统包括：

整车建模模块：用于建立目标车型的整车动力学模型；

道路拓补建模模块：用于根据目标试验场地信息进行道路拓补建模，得到试验场地模型；

仿真模块：用于将所述整车动力学模型导入至所述试验场地模型中进行预设工况下的耐久工况仿真，获得差速器壳体在耐久试验的转速-转矩随时间的变化历程；

壳体损伤提取模块：用于提取差速器壳体产生弯曲疲劳损伤载荷谱以及差速器输入转矩变化导致差速器壳体产生扭转剪切疲劳损伤载荷谱；

迭代模块：用于以所述目标车型全油门加速时的变速器输入轴转矩-转速随时间变化历程作为基础动态载荷谱，通过调节转矩大小、转速范围以及单次工况时长迭代求解目标损伤；

迭代停止模块：用于当调节后的动态载荷谱疲劳损伤达到目标损伤的100%时，停止迭代；

载荷谱获取模块：用于当停止迭代时，以获得的载荷谱作为差速器壳体的耐久试验载荷谱。

7.根据权利要求6所述的差速器耐久性试验系统，其特征在于，所述壳体损伤提取模块包括：

第一获取单元：用于获取所述目标车型在1挡位条件下全油门加速时的转矩-转速曲线，并换算到差速器端；

损伤计算单元：用于统计单次全油门加速时主减速器的弯曲损伤载荷谱以及扭转损伤载荷谱，并分别计算对差速器壳体造成的损伤；

策略调整单元：用于根据单次全油门加速时对于主减速器造成的弯曲损伤以及扭转损伤和目标损伤的比值来确定调整策略。

8.根据权利要求7所述的差速器耐久性试验系统，其特征在于，所述策略调整单元包括：

转矩调节子单元：用于在不改变转矩曲线中最大值及最小值的情况下调节转矩曲线轮廓来调节单次工况的弯曲损伤；

转速调节子单元：用于通过调节转速大小来调节单次工况的弯曲损伤。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的差速器壳体耐久性试验方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的差速器壳体耐久性试验方法。

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