CN115310308A

CN115310308A - 一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN115310308A
Application number: CN202211247521.8A
Authority: CN
Inventors: 邓晓姣; 刘侃; 付斌; 王丕玉; 彭湃
Original assignee: Lantu Automobile Technology Co Ltd
Current assignee: Lantu Automobile Technology Co Ltd
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2042-10-12
Also published as: CN115310308B

Abstract

本申请公开了一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质，通过确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤；确定根据原始试验工况对所述悬架系统进行耐久试验时，每个关键受力通道的原始伪损伤；根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况。实现了对悬架系统耐久试验的原始试验工况进行分析，确定根据原始试验工况进行耐久试验响应的原始伪损伤与目标伪损伤之间的差异，并调整原始试验工况，从而达到消除根据原始试验工况进行耐久试验导致的验证不充分的目的。

Description

一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆耐久试验技术领域，尤其涉及一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在汽车的研发设计阶段，需要根据设定的试验工况对汽车的底盘悬架系统进行耐久试验。相关技术中，对汽车的底盘悬架系统进行耐久试验主要根据以下方法进行。

第一种方法是获取实采载荷，通过台架试验设备的12通道模拟实采载荷对底盘悬架系统进行耐久试验。虽然根据实采载荷进行耐久试验的试验精度高，但是实采载荷在采集时需要物理样车和传感器进行采集，费用高。并且由于是12通道模拟载荷，该测试方法对台架试验设备的要求也很高，导致根据实采载荷对底盘悬架系统进行耐久试验的费用昂贵。

第二种方法是采用经验工况对底盘悬架系统进行耐久试验。如图1所示，根据经验工况进行耐久试验时，根据经验确定加载位置，分别在纵向接地点X同向Fx_tcp加载经验载荷，并且加载循环次数为5万次；在纵向轮心点X同向Fx_wc加载经验载荷，加载循环次数为5万次；在横向接地点Y同向Fy_tcp加载经验载荷，循环次数为5万次；在垂向接地点Z向Fz_tcp加载经验载荷，循环次数为20万次。其中各个载荷加载方位加载的经验载荷是根据经验公式计算得到的，例如，Fx_wc位置的经验载荷=1.0*轮荷*sin(2*pi*1.0*time)。根据经验工况进行耐久试验时，采用单通道加载正弦波的方式进行加载试验，由于是单通道对试验设备要求精度低、费用低。但是对于五连杆这种受力复杂的悬架形式，根据经验工况进行试验时存在某些通道考察不全面、不关联的情况，试验精度也低，常常存在验证不充分和验证过于苛刻的情况。

第三种方法是将实采载荷中的轮心力处理成正弦波的载荷，然后在耐久试验中按照第二种耐久试验方法的方式进行加载。由于第三种方法的载荷来源于实采，其相比第二种载荷来源更实际，输入与试验场更加关联。但是还是由于五连杆受力的复杂，单纯的转化后悬架结构的响应还是存在某些通道不关联，不满足目标，存在验证不充分和验证过于苛刻的情况。

基于上述情况，如何对底盘悬架系统进行耐久试验，使得底盘悬架系统中的关键受力通道得到全面充分精确的验证，并降低底盘悬架系统耐久试验的成本是有待解决的技术问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质，旨在解决相关技术中对车辆底盘悬架系统进行耐久试验时出现验证不充分和验证过于苛刻的技术问题。

第一方面，本申请提供一种悬架系统耐久试验优化方法，该方法包括：

确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤；

确定根据原始试验工况对所述悬架系统进行耐久试验时，每个关键受力通道的原始伪损伤；

根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况，其中，所述原始试验工况包括至少一组原始试验子工况，每组原始试验子工况包括一个载荷加载方位、该载荷加载方位对应的载荷、对应的加载循环次数以及加载频率。

一些实施例中，所述根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况，具体包括以下步骤：

确定每个关键受力通道的原始伪损伤与对应的目标伪损伤的伪损伤比值；

若每个关键受力通道的伪损伤比值均处于预设的伪损伤比值区间内，则不需要调整所述原始试验工况；

若存在关键受力通道的伪损伤比值小于所述伪损伤比值区间，则确定对应的关键受力通道验证不充分，需要调整所述原始试验工况；

若存在关键受力通道的伪损伤比值大于所述伪损伤比值区间，则确定对应的关键受力通道验证过度，需要调整关键受力通道的试验判定标准。

一些实施例中，当关键受力通道验证不充分时，调整所述原始试验工况，具体包括以下步骤：

根据验证不充分的关键受力通道的受力输入对伪损伤的影响，调整所述原始试验工况中的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位；

以所有优化后的载荷加载方位对应的优化载荷的载荷生成参数和优化的加载循环次数作为输入因子，以所有关键受力通道的优化伪损伤作为输出响应，建立载荷优化模型，并设置各个输入因子和输出响应的约束条件，以对所述载荷优化模型求解，根据求解结果确定各个优化后的载荷加载方位对应的优化载荷和优化的加载循环次数，其中，所述载荷生成参数包括载荷力的幅值、均值和频率；

将优化后的载荷加载方位、优化后的载荷加载方位对应的优化载荷和优化的加载循环次数作为优化试验工况，并根据所述优化试验工况进行耐久试验。

一些实施例中，所述根据验证不充分的关键受力通道的受力输入对伪损伤的影响，调整所述原始试验工况中的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位，具体包括以下步骤：

根据所述悬架系统的结构确定验证不充分的关键受力通道的受力输入；

将验证不充分的关键受力通道的受力输入中，对伪损伤影响为0的受力输入对应的载荷加载方位删除，将验证不充分的关键受力通道的受力输入中，对伪损伤影响最大的受力输入设置为新的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位。

一些实施例中，以所有优化后的载荷加载方位对应的优化载荷的载荷生成参数和优化的加载循环次数作为输入因子，以所有关键受力通道的优化伪损伤作为输出响应，建立载荷优化模型，并设置各个输入因子和输出响应的约束条件，以对所述载荷优化模型求解，根据求解结果确定各个优化后的载荷加载方位对应的优化载荷和优化的加载循环次数，具体包括以下步骤：

以优化后的载荷加载方位对应的优化载荷的幅值、均值、频率以及优化的加载循环次数作为输入因子，以所有关键受力通道的优化伪损伤作为输出响应，建立载荷优化模型；

约束每个幅值位于预设的幅值区间，每个均值位于预设的均值区间，每个频率位于预设的频率区间，每个关键受力通道的优化伪损伤与对应的目标伪损伤的比值位于所述伪损伤比值区间；

根据约束条件对所述载荷优化模型求解；

若所述载荷优化模型有解，则获得各个优化后的载荷加载方位对应的优化的加载循环次数，并根据解得的幅值、均值和频率得到各个优化后的载荷加载方位对应的优化载荷；

若所述载荷优化模型无解，则调整约束条件包括每个关键受力通道的优化伪损伤与对应的目标伪损伤的比值大于所述伪损伤比值区间的下限值，并再次对所述载荷优化模型进行求解。

一些实施例中，当关键受力通道验证过度时，调整对应的关键受力通道的试验判定标准，具体包括以下步骤：

确定根据每组原始试验子工况进行耐久试验后，每组原始试验子工况对每个关键受力通道的原始子伪损伤；

确定每个关键受力通道的每个原始子伪损伤与对应的目标伪损伤的子伪损伤比值；

当存在关键受力通道的所有子伪损伤比值之和大于等于预设参考值时，确定当关键受力通道的子伪损伤比值之和等于所述预设参考值时经历的原始试验工况，设置若悬架系统经历相同的工况后不失效，则确定该关键受力通道耐久试验合格；

设置关键受力通道的所有子伪损伤比值之和小于所述预设参考值时，确定该关键受力通道不耐久试验不合格。

一些实施例中，所述确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤，具体包括以下步骤:

根据整车耐久试验目标设置悬架系统在耐久试验中的悬架耐久试验目标；

通过VPG仿真或物理样车采集，获取所述悬架系统在试验场耐久试验中的试验场耐久载荷；

分析悬架系统的试验场耐久载荷，确定将所述悬架系统中连接副车架与转向节的杆结构两端最主要的两个受力向连接形成的受力通道为关键受作为通道，若所述杆结构还与所述悬架系统的稳定杆连杆相连，则将稳定杆连杆轴向受力通道作为关键受力通道；

对所述悬架系统的试验场耐久载荷进行雨流计数处理，并结合预置的疲劳曲线，按照miner损伤原则计算所述悬架系统在试验场耐久试验中每个关键受力通道的试验场伪损伤；

根据每个关键受力通道的试验场伪损伤和所述悬架耐久试验目标确定每个关键受力通道的目标伪损伤。

第二方面，本申请提供一种悬架系统耐久试验优化装置，该装置包括：

第一确定模块，其用于确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤；

第二确定模块，其用于确定根据原始试验工况对所述悬架系统进行耐久试验时，每个关键受力通道的原始伪损伤；

调整模块，其用于根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况，其中，所述原始试验工况包括至少一组原始试验子工况，每组原始试验子工况包括一个载荷加载方位、该载荷加载方位对应的载荷、对应的加载循环次数以及加载频率。

第三方面，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述的悬架系统耐久试验优化方法的步骤。

第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的悬架系统耐久试验优化方法的步骤。

本申请提供一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质，通过确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤；确定根据原始试验工况对所述悬架系统进行耐久试验时，每个关键受力通道的原始伪损伤；根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况。实现了对悬架系统耐久试验的原始试验工况进行分析，确定根据原始试验工况进行耐久试验响应的原始伪损伤与目标伪损伤之间的差异，并调整原始试验工况，从而达到消除根据原始试验工况进行耐久试验导致的验证不充分的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1悬架系统根据经验工况进行耐久试验时载荷加载方位示意图；

图2为本申请实施例提供的一种悬架系统耐久试验优化方法的流程示意图；

图3为悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤确定方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种悬架系统耐久试验优化装置的示意性框图；

图5为本申请一实施例涉及的计算机设备的结构示意框图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请实施例提供一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质。其中，该悬架系统耐久试验优化方法可应用于计算机设备中，该计算机设备可以是笔记本电脑、台式电脑等电子设备。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

悬架系统指的是汽车的底盘悬架系统，具体包括五连杆结构等。在对悬架系统进行耐久试验时，具体操作包括根据试验工况在载荷加载方位加载一定的载荷，并按照一定频率循环加载设定的次数，加载完成后，根据悬架系统是否形变、开裂或断裂等确定悬架系统的耐久试验是否合格。其中，载荷加载方位、载荷加载方位对应的载荷、载荷加载的循环次数和对应的加载频率即为试验工况。

相关技术中通常通过经验试验工况对悬架系统就行耐久试验。经验试验工况中的载荷加载方位可以是根据整车运行时悬架系统的受力位置总结出来的，经验载荷是基于轮荷根据载荷经验公式计算得到，循环次数则根据耐久试验经验进行设定。如表1所示，表1为悬架系统耐久试验中的经验试验工况。

根据表1可以看出经验试验工况中一共包括4个子工况，分别是：

第一子工况：载荷加载方位为纵向接地点X同向加载，计为Fx_tcp，对应加载的载荷为1.0*轮荷*sin(2*pi*1.0*time)，循环次数为5万次。

第二子工况：载荷加载方位为纵向轮心点X同向加载，计为Fx_wc，对应的加载载荷为1.5*轮荷*sin(2*pi*1.0*time)，循环次数为5万次。

第三子工况：载荷加载方位为横向接地点Y同向加载，记为Fy_tcp，对应加载载荷为1.5*轮荷*sin(2*pi*1.0*time)，循环次数为5万次。

第四子工况：载荷加载方位为垂向接地点Z向加载，记为Fz_tcp，对应加载载荷为1.55*轮荷+1.05*轮荷*sin(2*pi*1.0*time)，循环次数为20万次。

其中，对于载荷加载方位中X，Y，Z的方向定义包括：X方向为车辆从前往后为正，Y方向为从驾驶员左到右为正，Z方向为向按照右手法则根据垂直地面往上为正。

根据经验工况对悬架系统进行耐久实验时，在悬架系统的一侧按照表1中的1-4个经验试验子工况依次进行单通道加载，进行耐久试验。悬架系统的另一侧按照同样的工况依次进行耐久试验。这种耐久试验方法，对于悬架系统五连杆这种受力复杂的悬架形式，根据经验试验工况进行试验时，可能存在某些通道考察不全面、不关联的情况，并且考察精度低，并且常常存在悬架系统耐久试验验证不充分或者验证过于苛刻的情况。因此需要对试验工况进行调整，以消除验证不充分或验证苛刻的情况。

请参照图2，图2为本申请的实施例提供的一种悬架系统耐久试验优化方法的流程示意图。

如图2所示，该方法包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101、确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤。

如图3所示，一些实施例中，确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤，包括步骤S1011至步骤S1015。

步骤S1011、根据整车耐久试验目标设置悬架系统在耐久试验中的悬架耐久试验目标。

具体的，根据整车耐久试验中整车耐久试验目标设置悬架系统在耐久试验中的悬架耐久试验目标。整车耐久试验目标定义为用户驾驶10年30万公里，可靠度90%，置信度50%，即为R90C50。根据整车耐久试验目标设置悬架耐久试验目标为可靠度95%，置信度50%，即为R90C50，并且根据疲劳理论，推导可以定义3个悬架系统样本2.2倍寿命，即需要三套悬架系统样本2.2倍循环寿命通过试验后，即认为悬架系统耐久试验通过。也就是完成耐久试验后关键受力通道达到2.2倍的伪损伤，认为悬架系统耐久试验通过。

步骤S1012、通过VPG仿真或物理样车采集，获取所述悬架系统在试验场耐久试验中的试验场耐久载荷。

具体的，通过VPG仿真整车在试验场耐久试验中的载荷，并从获取整车的载荷中提取出悬架系统的载荷即为悬架系统在试验场耐久试验中的试验场耐久载荷。或者，通过物理样车采集试验场耐久载荷，物理样车采集时，在物理样车的悬架系统处安装传感器，控制物理样车进行试验场耐久试验，通过传感器获取悬架系统的在试验场耐久试验中的试验场耐久载荷。

通过VPG仿真试验场耐久试验的具体操作方式和物理样车试验场耐久试验的具体操作方式在此不再赘述。

步骤S1013、分析悬架系统的试验场耐久载荷，确定将所述悬架系统中连接副车架与转向节的杆结构两端最主要的两个受力向连接形成的受力通道为关键受作为通道，若所述杆结构还与所述悬架系统的稳定杆连杆相连，则将稳定杆连杆轴向受力通道作为关键受力通道。

具体的，获取悬架系统的试验场耐久载荷后，结合悬架系统的五连杆结构将关键受力传递路径提取出来，即得到关键受力通道。对于悬架系统中的杆结构，如果杆结构只连接了副车架与转向节两个点，这两个点中每个点都分别受6个方向的力，分别将两个点中最重要的一个受力方向进行连线，即为杆结构的轴向，将该轴向通道作为关键受力通道。该杆结构与二力杆近似，受力最主要的是二力杆结构的轴向（两点连线方向的通道），则将该轴向通道作为关键受力通道。若杆结构上还连接了稳定杆连杆，则认为其传递了稳定杆连杆轴向的力,因此，除了杆结构的轴向以外，还包括将稳定杆连杆的轴向作为关键受力通道。通过以上方式可以获取转向节到副车架和车身的共计前下杆轴向，前上杆轴向，稳定杆拉杆轴向，共计8个关键受力通道。8个关键受力通道可以记为

。

本实施例中的8个关键受力通道旨在说明关键受力通道的确定方法，不做具体通道限制。对于具体的五连杆悬架，可以根据具体结构的需要增加、删减或修改需要关注的关键受力通道。

步骤S1014、对所述悬架系统的试验场耐久载荷进行雨流计数处理，并结合预置的疲劳曲线，按照miner损伤原则计算所述悬架系统在试验场耐久试验中每个关键受力通道的试验场伪损伤。

具体的，本实施例以通过VPG仿真获得试验场耐久载荷为例。根据确定的关键受力通道和获取的所述悬架系统的试验场耐久载荷，结合VPG仿真耐久试验时的循环次数计算VPG仿真耐久试验时每个关键受力通道的试验场伪损伤。计算试验场伪损伤的主要过程为将试验场耐久载荷进行雨流计数，结合定义的S-N疲劳曲线曲线，按照miner损伤原则进行计算。伪损伤的计算方法是本领域已知技术，具体过程在此不再赘述。

步骤S1015、根据每个关键受力通道的试验场伪损伤和所述悬架耐久试验目标确定每个关键受力通道的目标伪损伤。

示范性的，获得各个关键受力通道的试验场伪损伤后，再结悬架耐久试验目标中的试验寿命倍数得到悬架系统各个关键受力通道需要达到的伪损伤目标。例如，本实施例中设置的耐久试验寿命倍数为2.2倍，则试验场伪损伤乘以2.2得到每个关键受力通道的目标伪损伤。本实施例中按照2.2倍试验寿命倍数，以MPV车型后轴五连杆悬架系统为例，获得的各个关键受力通道的试验场伪损伤和获得的目标伪损伤

如表2所示。

步骤S102、确定根据原始试验工况对所述悬架系统进行耐久试验时，每个关键受力通道的原始伪损伤。

值得说明的是，本实施例中以经验试验工况作为原始试验工况，但是原始试验工况不限于经验试验工况，也可以为悬架系统的其他耐久试验工况。本申请实施例中的以经验试验工况作为悬架系统耐久试验的原始试验工况如表3所示。

示范性的，确定每个关键受力通道的原始伪损伤具体包括：根据悬架系统的设计参数（硬点坐标，衬套刚度，阻尼等参数）建立悬架系统台架试验的多体载荷模型。将原始试验工况中的4个子工况依次代入到多体载荷模型中，进行仿真并提取8个关键受力通道的载荷，根据提取到的载荷并计算伪损伤，得到8个关键受力通道中每个关键受力通道在四个子工况完成后的原始伪损伤。

值的说明的是，因为在台架上进行耐久试验，所以需要将多体载荷模型中轮胎总成的质量约28kg去掉，替换为台架试验的固定的工装，质量约8kg。若试验场耐久载荷来源为在物理样车上采集，则需要对悬架系统台架多体模型进行系统KC对标，关键指标对标90%以上。

步骤S103、根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况，其中，所述原始试验工况包括至少一组原始试验子工况，每组原始试验子工况包括一个载荷加载方位、该载荷加载方位对应的载荷、对应的加载循环次数以及加载频率。

一些实施例中，根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况，具体包括以下步骤：

确定每个关键受力通道的原始伪损伤与对应的目标伪损伤的伪损伤比值；若每个关键受力通道的伪损伤比值均处于预设的伪损伤比值区间内，则不需要调整所述原始试验工况；若存在关键受力通道的伪损伤比值小于所述伪损伤比值区间，则确定对应的关键受力通道验证不充分，需要调整所述原始试验工况；若存在关键受力通道的伪损伤比值大于所述伪损伤比值区间，则确定对应的关键受力通道验证过度，需要调整关键受力通道的试验判定标准。

根据上述方法获得的各个关键受力通道的原始伪损伤以及悬架系统的关键受力通道的伪损伤比值如表4所示。

值得说明的是，悬架系统的目标伪损伤根据耐久试验目标确定，代表着耐久试验期望的伪损伤。关键受力通道的原始伪损伤小于目标伪损伤越多，其比值越小，说明原始试验工况对该关键受力通道的验证不足。关键受力通道的原始伪损伤超出目标伪损伤越多，其比值越大，说明原始试验工况对该关键受力通道的验证严苛。

一些实施例中，预设的伪损伤比值区间为1.0-1.2。如表4所示，原始伪损伤与目标伪损伤均不在1.0-1.2的伪损伤比值区间范围内，存在伪损伤比值小于1.0的关键受力通道，存在过度验证的情况，也存在伪损伤比值大于1.2的关键受力通道，存在验证不充分情况，需要对原始试验工况进行调整。

8个关键受力通道有第4通道

和第6通道

小于伪损伤比值区间，且距离目标伪损伤小很多，相差较远，说明原始试验工况并未对该通道考察到，存在风险未被识别的情况，即第4和第6通道验证不充分的。

剩余6个通道的伪损伤比值大于伪损伤比值区间，有的通道原始伪损伤超过目标伪损伤太多，说明根据原始试验工况进行耐久试验，原始试验工况太苛刻，会造成过度验证，本实施例通过调整关键受力通道的试验判定标准，消除验证过度的情况。

作为一种优选的实施方式，当关键受力通道验证不充分时，调整所述原始试验工况，具体包括以下步骤：

根据验证不充分的关键受力通道的受力输入对伪损伤的影响，调整所述原始试验工况中的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位。

以所有优化后的载荷加载方位对应的优化载荷的载荷生成参数和优化的加载循环次数作为输入因子，以所有关键受力通道的优化伪损伤作为输出响应，建立载荷优化模型，并设置各个输入因子和输出响应的约束条件，以对所述载荷优化模型求解，根据求解结果确定各个优化后的载荷加载方位对应的优化载荷和优化的加载循环次数，其中，所述载荷生成参数包括载荷力的幅值、均值和频率。

具体的，所述根据验证不充分的关键受力通道的受力输入对伪损伤的影响，调整所述原始试验工况中的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位，具体包括以下步骤：

根据所述悬架系统的结构确定验证不充分的关键受力通道的受力输入。将验证不充分的关键受力通道的受力输入中，对伪损伤影响为0的受力输入对应的载荷加载方位删除，将验证不充分的关键受力通道的受力输入中，对伪损伤影响最大的受力输入设置为新的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位。

进一步的，以所有优化后的载荷加载方位对应的优化载荷的载荷生成参数和优化的加载循环次数作为输入因子，以所有关键受力通道的优化伪损伤作为输出响应，建立载荷优化模型，并设置各个输入因子和输出响应的约束条件，以对所述载荷优化模型求解，根据求解结果确定各个优化后的载荷加载方位对应的优化载荷和优化的加载循环次数，具体包括以下步骤：

根据约束条件对所述载荷优化模型求解；

示范性的，当同时存在验证不充分和验证过度的情况时，以每一个通道的伪损伤均大于目标伪损伤为原则，调整原始试验工况获得优化试验试验工况。对于伪损伤比值小于0.1的关键受力通道需要新增在原始试验工况的基础上新增工况才能达到目标，对验证不从分的关键受力通道进行解析，确定新增工况的详细加载方式。

具体的，根据原始试验工况进行耐久试验后，对伪损伤比值小于0.1的通道，有第4 通道

与第6通道

。对于第4通道

，第4通道为前束杆轴向力通道，通过对轮心六分力作为输入，响应为该通道，可以分析出六分力中Mz是最敏感的，其他均不敏感，以增加以轮心 Mz（绕Z轴的力矩）的驱动工况。对于第6通道

，稳定杆拉杆力轴向力通道，由于产生的基理是来自于左右两个轮的Z向位移差，如果左右轮同时上下运动，没有相位差，则该通道伪损伤为0，不可能满足目标，因此需要将原没有相位的Fz_tcp工况更改为带有相位的轮心垂向运动工况。原始试验工况中的4个子工况，修改1个，新增1个，修改后共计5个子工况，也就是优化后的载荷加载方向为5个载荷加载方向，具体为Fx_tcp方向，Fx_wc方向，Fy_tcp方向， Fz_tcp方向和Mz方向。这里实例根据各个通道的伪损伤比值进行的增加工况和修改工况。由于悬架硬点等信息的与本例不一致，需要根据实际响应进行分析确认工况。

进一步的，台架试验方案的优化后的5个载荷加载方向确定后，需要确定每个优化后的载荷加载方向对应的载荷，才能保证每个关键受力通道均满足目标。在通过台架进行耐久试验时，加载的载荷是正弦波，载荷由幅值amp、均值mean、频率freq、相位（只有Z向工况左右有相位差）四个生成参数构成，根据载荷生成参数计算载荷的计算公式为：F=mean+amp*sin(2*pi*freq*time)

其中，F为载荷，amp为幅值， mean为均值，freq为频率，time为加载时间，time按照一个周期[0，1/freq]设置。

以优化后的5个加载方位对应的优化载荷的幅值、均值、频率以及优化的加载循环次数作为输入因子，也就是5组均值mean，幅值Amp、频率freq、以及5个加载循环次数cycles 作为输入因子，值得说明的是输入因子还包括一个Z向的左右加载的相位θ变量，也就是输入因子共21个。以所有关键受力通道的优化伪损伤

作为输出响应建立载荷优化模型，则共计8个优化伪损伤，

。其中，

优化伪损伤，

为目标伪损伤。

设置约束条件时，Amp幅值大小的区间上限取决于试验场耐久载荷信号的最大值, 圆整后值Amp_max，即Amp<=Amp_max，Mean均值的大小与Amp大小取值方式一样，均值范围内。Freq加载频率取决于试验设备一般在0.5hz-3hz，约束加载循环次数cycles的上限为单个工况不允许超过20万次，约束每个关键受力通道的优化伪损伤

与目标伪损伤的比值在1.0-1.2之间。则设置的各个输入因子和输出响应的约束条件包括：

第i个关键受力通道所有5个工况目标总的损伤：

建立载荷优化模型后，在约束条件约束的范围内通过拉丁超立方方法获取各个输入变量的样本点，进行DOE（Design of Experiment试验设计）分析获取对应的输出响应，再通过超克里格HyperKriging方法构建变量与响应的近似模型，并采用全局响应GRSM方法进行优化求解。如果该方程组无解，则说明没有一个最优解可以同时满足上述所有的约束条件，无法满足关键受力通道的优化伪损伤与目标伪损伤的比值在伪损伤比值区间内，需要进行策略调整。当载荷优化模型无解时，将约束条件中的1.0

调整为

，再次进行求解。

本申请实施例中，约束条件为伪损伤比值在1.0-1.2区间时载荷优化模型无解，将约束条件修改为伪损伤比值大于1.0后有解。根据优化载荷模型的解确定的悬架系统的优化试验工况如表5所示，其中优化载荷的大小均只保留到个位数。

根据优化试验工况计算对应的伪损伤，优化试验工况对应的伪损伤与目标伪损伤的比值如表6所示。

因为本实施例中的优化试验工况是根据调整后的约束条件即优化伪损伤与目标伪损伤的比值大于1.0解得的。所以本实施例中根据优化试验工况进行耐久试验，每个关键受力通道的伪损伤与目标伪损伤的比值均大于1.0，不存在验证不充分。但是其中的第4个通道到第8通道均超过了1.2上限值，说明存在验证过度的情况，想要消除验证过度实现准确的验证还需要进行判定标准的制定。

值得说明的是，若根据原始试验工况进行耐久试验后只存在关键受力通道验证过度的情况，不存在关键受力通道验证不充分的情况，则只根据原始伪损伤调整关键受力通道的试验判定标准即可。若如同本申请实施例根据原始试验工况进行耐久试验后同时存在关键受力通道验证不充分和验证过度的情况，则根据上述方法先确定优化工况，然后根据优化工况对应的伪损伤调整关键受力通道的试验判定标准。

作为一种优选的实施方式，当关键受力通道验证过度时，调整对应的关键受力通道的试验判定标准，具体包括以下步骤：

确定根据每组原始试验子工况进行耐久试验后，每组原始试验子工况对每个关键受力通道的原始子伪损伤；确定每个关键受力通道中每个原始子伪损伤与对应的目标伪损伤的子伪损伤比值；当存在关键受力通道的所有子伪损伤比值之和大于所述预设参考值时，确定当关键受力通道的子伪损伤比值之和等于所述预设参考值时经历的原始试验工况，设置若悬架系统经历相同的工况后不失效，则确定该关键受力通道耐久试验合格；设置关键受力通道的所有子伪损伤比值之和小于所述预设参考值时，确定该关键受力通道不耐久试验不合格。

示范性的，根据表6中的比值可知，确定每个关键受力通道的优化试验工况对应的伪损伤与目标伪损伤的比值均大于1.0，不存在验证不充分，其中第4个通道到第8通道均超过了1.2上限值，说明存在过度验证，对于准确的验证还需要进行判定标准的制定。

具体的，根据优化试验工况的五个子工况按照Fx_tcp，Fx_wc，Fy_tcp，Fz_tcp，Mz的顺序依次进行加载。并计算优化工况中每个子工况加载完成后对每个关键受力通道的伪损伤，并计每个伪损伤算占目标伪损伤占比（比值，按照百分比的形式体现），见表7。

根据表格制定判定标准包括两种情况，按照上述顺序从左到右进行试验：

第一种，完成5个子工况后，无任何零部件开裂，由于每一个关键受力通道的伪损伤累计占比达到超过了100%，不存在关键受力通道验证不充分的问题，无需进行计算，则认为悬架系统耐久试验通过。

第二种，完成5个子工况期间，如果零部件开裂，则分析确定导致零件开裂的关键受力通道，然后计算开裂时该关键受力通道的累计伪损伤占比，如果大于100%则认为悬架系统耐久试验是通过的，无需暂停试验，换一个新的备用零部件继续进行悬架系统耐久试验；如果开裂时，造成开裂的该关键受力通道的累计伪损伤占比小于100%则认为该关键受力通道不合格，悬架系统耐久试验不通过，该零部件不满足悬架系统耐久试验，需要进行对悬架系统设计变更优化，从新制造新样件来进行试验验证，直到该通道满足大于100%不开裂，且其它通道也满足目标，则认为满足悬架系统耐久试验。其中，分析导致零件开裂的关键受力通道的分析过程是本领域技术人员熟悉的在此不再赘述。

示范性的，如表7所示，例如第1个通道

在完成第一个子工况Fx_tcp试验后，其伪损伤超过6倍的目标伪损伤（619.13%），判定该关键试验通道，只需要在完成Fx_tcp工况的超过近1/6循环次数时不造成零部件开裂，即可认为该通道合格，后面试验即便该通道造成开裂，更换零部件继续试验即可。第2通道

在需要完成Fx_tp试验（8.21%），且完成Fx_ wc试验（262.86%）的一部分（1-8.21%，91.79%）后到达累计占比大于100%，所以当完成Fx_tp 试验，且完成Fx_wc试验的一部分后关键受力通道不造成开裂即可认为该通道合格，后续试验即便该通道造成开裂，更换零部件继续试验。对于

通道，完成所有5个子工况试验时累计占比才为107%，因此需要在完成所有5个子工况试验后该通道不造成开裂才能认为通过。其他通道依次类推。造成开裂的通道分析满足目标，则认为试验通过，不满足则认为试验不通过，每一个通道均要判定满足目标后，悬架耐久试验判定通过。

上述方法是以经验试验工况作为原始试验工况时，悬架系统耐久试验进行的优化，但是原始试验工况不局限于经验试验工况。例如原始试验工况还可以随机道路载荷谱轮心力转化的块谱载荷（blockcycle）作为载荷，按照经验工况的载荷加载方位进行加载，并循环设定次数，将该工况记为转化试验工况。

将表8中的转化试验工况带入到多体载荷模型，仿真提取8个关键受力通道的载荷并计算伪损伤，以及计算的转化试验工况的伪损伤与目标伪损伤的比值如下：

根据表9可以看出，如果直接将轮心的输入力直接转化为台架耐久试验的载荷，虽然输入与整车试验场是输入关联的，但是由于输入信号是六分力同时加载，而台架耐久试验是单通道加载，从多通道变为耐久试验的试验单通道后，响应中8个关键受力通道的伪损伤只有3个比目标伪损伤大，特别是第4个通道的伪损伤，距离目标伪损伤还有很大差距，因此转化试验工况的输出响应伪损伤并不能很好的满足目标伪损伤。同样存在验证不充分的问题，因此可以根据上述方法对该工况进行调整，以消除验证不充分的问题。

本申请公开了一种悬架系统耐久试验优化方法、装置、设备及存储介质，通过确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤；确定根据原始试验工况对所述悬架系统进行耐久试验时，每个关键受力通道的原始伪损伤；根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况。实现了对耐久试验的原始试验工况进行分析，确定根据原始试验工况进行耐久试验响应的原始伪损伤与目标伪损伤之间的差异，并调整原始试验工况，从而达到消除根据原始试验工况进行耐久试验导致的验证不充分的目的，并在存在验证过度的情况时，通过调整关键受力通道的试验判定标准，消除掉验证过度的情况保证了试验结果的可靠性。并且该方法只是对原始试验工况进行调整，依旧保持了原始的单通道台架加载方式，在保证耐久试验结果可靠性的同时，不会增加试验成本。

如图4所示，本申请实施例还提供一种悬架系统耐久试验优化，该装置包括：

其中，所述调整模块还用于：

根据约束条件对所述载荷优化模型求解；

其中，所述调整模块还用于：

其中，所述第一确定模块还用于：

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和各模块及单元的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上述实施例提供的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图5所示的计算机设备上运行。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意性框图。该计算机设备可以为终端。

如图5所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，其中，存储器可以包括非易失性存储介质和内存储器。

非易失性存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器执行任意一种悬架系统耐久试验优化方法。

处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。

内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行任意一种悬架系统耐久试验优化方法。

该网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

应当理解的是，处理器可以是中央处理单元 (Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序中包括程序指令，所述程序指令被执行时所实现的方法可参照本申请的各个实施例。

其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的计算机设备的内部存储单元，例如所述计算机设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述计算机设备的外部存储设备，例如所述计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤；

2.按照权利要求1所述的悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，所述根据所述原始伪损伤和所述目标伪损伤确定是否需要调整所述原始试验工况，具体包括以下步骤：

3.按照权利要求2所述的悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，当关键受力通道验证不充分时，调整所述原始试验工况，具体包括以下步骤：

4.按照权利要求3所述的悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，所述根据验证不充分的关键受力通道的受力输入对伪损伤的影响，调整所述原始试验工况中的载荷加载方位，得到优化后的载荷加载方位，具体包括以下步骤：

5.按照权利要求3所述的悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，以所有优化后的载荷加载方位对应的优化载荷的载荷生成参数和优化的加载循环次数作为输入因子，以所有关键受力通道的优化伪损伤作为输出响应，建立载荷优化模型，并设置各个输入因子和输出响应的约束条件，以对所述载荷优化模型求解，根据求解结果确定各个优化后的载荷加载方位对应的优化载荷和优化的加载循环次数，具体包括以下步骤：

根据约束条件对所述载荷优化模型求解；

6.按照权利要求2所述的悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，当关键受力通道验证过度时，调整对应的关键受力通道的试验判定标准，具体包括以下步骤：

7.按照权利要求2所述的悬架系统耐久试验优化方法，其特征在于，所述确定悬架系统中每个关键受力通道的目标伪损伤，具体包括以下步骤:

8.一种悬架系统耐久试验优化装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的悬架系统耐久试验优化方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的悬架系统耐久试验优化方法的步骤。