CN116659894A - 一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统，根据试验工况建立试验样件、夹具和台架试验加载器相连接的虚拟模型，对虚拟模型加载试验载荷，并将得出来的测点的虚拟最大主应变值，并作为后续判断的标准；然后在试样样件上贴装应变片以进行实测试验，以得出真实最大主应变值；根据得到应变值的实测数据和标准进行分析，以验证夹具和台架试验加载器是否存在异常，此外这种方法通过设置应变片获取测点的应变值就可判断出加载力是否正常，具备使用成本低的特点，应变片直接粘贴可以与试验样件共夹具，可以实时监测耐久试验中试验样件所承受的加载力，另外对于不同的试验样件的耐久试验加载力检验均适用。

Description

一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统

技术领域

本申请涉及汽车部件疲劳耐久性试验技术领域，特别涉及一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统。

背景技术

疲劳耐久性是汽车最重要的性能之一，汽车零部件疲劳耐久性主要通过零部件台架耐久试验验证，台架耐久试验过程中加载在试验样件的力的大小直接影响零件的疲劳寿命，因此，台架耐久试验过程需对试验样件真实承受的加载力进行检验。台架耐久试验加载力的准确性不仅与台架试验设备的加载器输出力有关，还与试验样件的装夹准确性相关。

目前，台架耐久试验设备的加载力输出力的验证方法有两种：一种是用弹簧测量；另一种是用力传感器测量。

其中，弹簧测量法，就是将弹簧的一端通过夹具连接到试验设备的加载器，一端固定在夹具上，然后对弹簧施加一个预设加载力，然后测出弹簧变形量，再结合弹簧的刚度值计算出弹簧力，即为试验设备的真实加载力，但是存在以下问题：

用弹簧测量的方法需要专用夹具，弹簧很难实现完全对中加载，并且弹簧变形量测量误差也比较大，汽车零部件台架耐久载荷通常比较大，容易超出常规弹簧的量程，这种方法测量精度较低。并且这种方法只能在试验前验证试验设备输出的加载力，不能实现加载力的实时监测，不能验证试验样件的装夹问题导致的试验样件所承载的加载力不准确的问题。

力传感器测量法，就是在试验设备的加载器上安装一个力传感器，并且将力传感器信号连接到一个数据采集系统，试验设备加载时，力传感器采集的数据信号同步传输到数据采集系统，数据采集系统对采样信号进行后处理得到力值，但是存在以下问题：

这种方法的优点是测量精度高，但是实施难度大，需要设计专用夹具，并且力传感器多次拆装后精度会下降，力传感器更换成本高。这种方法只能验证试验设备输出的加载力，不能验证试验样件的装夹问题导致的试验样件所承载的加载力不准确问题。

发明内容

本申请实施例提供一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统，以解决相关技术中试验设备输出的加载力监测需要设计专用夹具，并且力传感器多次拆装后精度会下降，所带来的更换成本高使用寿命短的问题。

第一方面，提供了一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其包括：

基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型；

对所述虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置；

对所述虚拟模型加载试验载荷，以获取所有所述测点的虚拟最大主应变值，并将每个测点的虚拟最大主应变值作为所述试验工况下的规定参数；

基于所述规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常；

若正常，进行耐久试验，否则暂停耐久试验；

其中，所述真实参数为：在所述试验载荷和所述试验工况下试验样件、夹具和台架试验加载器进行真实试验时得到的所有所述测点的真实最大主应变值。

一些实施例中，所述真实参数由设置在试验样件测点上的真实应变片获取；

在对所述虚拟模型加载试验载荷进行虚拟试验之前，在虚拟模型中试验样件的测点上建立与所述真实应变片相同的虚拟应变片。

一些实施例中，基于所述规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常，包括以下步骤：

基于公式一，以及测点的虚拟最大主应变值、真实最大主应变值，得到每个测点的第一误差值；

将每个测点第一误差值与第一设定值进行比较；

若所有测点的第一误差值均大于第一设定值，则加载力异常；

否则，加载力正常。

一些实施例中，在暂停耐久试验后，执行异常原因分析步骤：

根据分析结果调整夹具或台架试验加载器，然后获取新的真实参数；再次执行基于所述规定参数，以及真实参数，验证夹具和台架试验加载器是否存在异常的步骤，直到加载力正常为止；

其中，新的真实参数为调整后进行真实试验得到的所有所述测点的真实最大主应变值。

一些实施例中，异常原因分析步骤包括以下步骤：

获取各个测点的虚拟最大主应变值和真实最大主应变值的比值，并计算出多个比值的均值；

基于公式二，以及所述均值和各个测点的比值，得到每个测点的第二误差值；

将每个测点的第二误差值与第二设定值进行比较：

若所有测点的第二误差值大于第二设定值，则夹具存在异常；

若所有测点的第二误差值小于等于第二设定值，则台架试验加载器存在异常。

一些实施例中，基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型，包括以下步骤：

获取建模参数；建模参数为试验样件、夹具和台架试验加载器的材料属性和截面特性；材料属性包括密度、弹性模量及泊松比；

根据所述建模参数建立试验样件初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型；

获取试验样件、夹具和台架试验加载器的装配关系和约束关系，然后根据装配关系和约束关系将试验样件初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型装配连接，以形成待确模型；

根据试验工况设置所述待确模型的边界条件，以形成所述虚拟模型。

一些实施例中，根据试验工况定义所述待确模型的边界条件，包括以下步骤：

对非加载夹具进行全约束；

对台架试验加载器的加载端施加与试验工况对应的加载方向完全相同的单位力，并在试验样件的加载点施加约束。

一些实施例中，对所述虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置，包括以下步骤：

对虚拟模型的试验样件进行有限元分析，以得到试验样件的应力分布图；

根据所述应力分布图确定试验样件的测点位置；所述测点的数量不少于两个。

第二方面，提供了一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统，其包括：

试验组件模拟模块，其用于基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器构建虚拟模型，并对所述虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置；以及用于在试验载荷下进行虚拟试验；

试验载荷输入模块，其用于向所述虚拟模型和实际的台架试验加载器输入试验载荷；

数据获取模块，其用于获取在试验载荷下虚拟模型中所有所述测点的虚拟最大主应变值，然后将每个测点的虚拟最大主应变值作为所述试验工况下的规定参数；以及用于获取真实参数；所述真实参数为：在所述试验载荷和所述试验工况下试验样件、夹具和台架试验加载器进行真实试验时得到的所有所述测点的真实最大主应变值；

监测分析模块，其用于基于所述规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常；若正常，进行耐久试验，否则暂停耐久试验；

显示模块，其用于显示所述真实最大主应变值和虚拟最大主应变值，以及用于显示加载力是否存在异常。

一些实施例中，所述数据获取模块包括虚拟应变片设置单元和最大主应变值计算单元；

虚拟应变片设置单元用于在所述虚拟模型的测点上设置虚拟应变片；

最大主应变值计算单元用于获取虚拟最大主应变值和真实最大主应变值。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统，由于根据试验工况建立了试验样件、夹具和台架试验加载器相连接的虚拟模型，将这个虚拟模型作为标准，因此得出来的测点，以及试验的试验载荷所得到的虚拟最大主应变值都是后续判断的标准，然后将一模一样的试验样件、夹具和台架试验加载器按照虚拟模型的装配关系进行连接，以进行实测试验，通过在测点上贴装应变片，以得出真实最大主应变值；最后根据真实最大主应变值和标准进行分析，就能验证夹具和台架试验加载器是否存在异常，此外这种方法不需要额外的设置复杂加载力检测装置，只用通过设置应变片获取测点的最大主应变值，通过最大主应变值就可判断出加载力是否正常，不需要考虑应变片的设置的方向；具备操作简便，使用成本低的特点，不需要设计专用夹具，应变片直接粘贴可以与试验样件共夹具，做到可以实时监测整个试验过程中试验样件所承受的加载力。因此，解决了试验设备输出的加载力监测需要设计专用夹具，并且力传感器多次拆装后精度会下降，所带来的更换成本高使用寿命短的问题。

另外，通过真实最大应变值和虚拟最大应变值的分析可以快速识别出导致试验样件所承受的加载力不准确的问题根源是试验设备问题还是试验样件装夹不规范。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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为本申请实施例提供的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验流程图；

图2为本申请实施例提供的实施例中试验样件为前控制臂的真实结构示意图；

图3为本申请实施例提供的实施例中试验样件为前控制臂的虚拟模型的示意图；

图4为本申请实施例提供的实施例中试验样件为前控制臂的应变测点的示意图；

图5为本申请实施例提供的实施例中试验样件为前控制臂虚时，在设备调整之前的虚拟最大主应变与真实最大主应变的信号对比示意图；

图6为本申请实施例提供的实施例中试验样件为前控制臂虚时，在设备调整之后的虚拟最大主应变与真实最大主应变的信号对比示意图。

图中：1、转向节连接点；2、副车架的前连接点；3、副车架的后连接点。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，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。

本申请实施例提供一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法及系统，以解决相关技术中试验设备输出的加载力监测需要设计专用夹具，并且力传感器多次拆装后精度会下降，所带来的更换成本高使用寿命短的问题。

请参阅图1，一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其包括：

步骤101、基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型；

步骤102、对虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置；

步骤103、对虚拟模型加载试验载荷，以获取所有测点的虚拟最大主应变值，并将每个测点的虚拟最大主应变值作为试验工况下的规定参数；

步骤104、基于规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常；真实参数为：在试验载荷和试验工况下试验样件、夹具和台架试验加载器进行真实试验时得到的所有测点的真实最大主应变值。

步骤105、若正常，进行耐久试验；

步骤106、若不正常，暂停耐久试验。

由于根据试验工况建立了试验样件、夹具和台架试验加载器相连接的虚拟模型，将这个虚拟模型作为标准，因此得出来的测点，以及试验的试验载荷所得到的虚拟最大主应变值都是后续判断的标准，然后将一模一样的试验样件、夹具和台架试验加载器按照虚拟模型的装配关系进行连接，以进行实测试验，通过在测点上贴装应变片，以得出真实最大主应变值；最后根据以上关于应变值的实测数据和标准进行分析，就能验证夹具和台架试验加载器是否存在异常，此外这种方法不需要额外的设置复杂加载力检测装置，只用通过设置应变片获取测点的应变值就可判断出加载力是否正常；具备操作简便，使用成本低的特点，不需要设计专用夹具，应变片直接粘贴可以与试验样件共夹具，做到可以实时监测整个试验过程中试验样件所承受的加载力。因此，解决了试验设备输出的加载力监测需要设计专用夹具，并且力传感器多次拆装后精度会下降，所带来的更换成本高使用寿命短的问题。

其中，应当理解的是为何使用最大主应变值来判断加载力是否正常，可参考以下的解释：

应力：物体由于外力作用而变形时，在物体内部各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后回复到变形前的位置。在所考察界面的某一点的单位面积上所承受的内力称为应力。

用公式可表示为：式中，σ表示应力，F表示外部作用力，A表示作用力方向上的受力面积。

应变：当物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称应变。材料发生形变时内部产生了与外力大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力。

由于则/>

那么应力和应变的关系为：σ＝E*ε，式中，ε表示应变，E表示材料的弹性模量；

最大主应变在平面上的任一点的最大主应变方向和值是唯一的，可以利用45°直角应变片计算测点的最大主应变力，45°直角应变片的粘贴方向不会影响最大主应变的计算结果；其他类型应变片也可适用。

式中，ε_0°、ε_45°和ε_90°表示45°直角应变片0°、45°、90°三个方向的应变值。ε表示最大主应变

在试验的过程中加载力相当于是外力作用在试验样件上，因此通过应变片检测试验样件的应力，可反应加载力加载在不同试验样件上的状况。另外平面上任一点的最大主应变方向和值是唯一的，在应变片贴装过程中不需要考虑其贴装角度所带来的影响，只需要保证与测点位置保持准确即可，提高了后续计算的准确度。

进一步的，获取应力变化的方式可以有多种，本申请中提供的一种方式为：真实参数由设置在试验样件测点上的真实应变片获取；在对虚拟模型加载试验载荷进行虚拟试验之前，在虚拟模型中试验样件的测点上建立与真实应变片相同的虚拟应变片；当然本申请不排除其他的获取应变值的方式。

对于步骤101

在一些优选的实施例中，基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型，包括以下步骤：

步骤10101、获取建模参数；建模参数为试验样件、夹具和台架试验加载器的材料属性和截面特性；材料属性包括密度、弹性模量及泊松比；步骤10102、根据建模参数建立试验样件初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型；步骤10103、获取试验样件、夹具和台架试验加载器的装配关系和约束关系，然后根据装配关系和约束关系将试验样件初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型装配连接，以形成待确模型；步骤10104、根据试验工况设置待确模型的边界条件，以形成虚拟模型；该步骤中对非加载夹具进行全约束；对台架试验加载器的加载端施加与试验工况对应的加载方向完全相同的单位力，并在试验样件的加载点施加约束。以保证有限元分析中试验样件与试验工况的运动方式一致。全约束可理解的是进行固定试验样件的安装点或安装形式，可参考图3。

对于步骤102

对虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置，包括以下步骤：

对虚拟模型的试验样件进行有限元分析，以得到试验样件的应力分布图；根据应力分布图确定试验样件的测点位置；测点的数量不少于两个，且分布区域不同。试验样件的测点位置应有足够的空间布置应变片，并且应力水平高和应力梯度变化平缓。

对于步骤104：

在一些优选的实施例中，基于规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常，包括以下步骤：

基于公式一，以及测点的虚拟最大主应变值、真实最大主应变值，得到每个测点的第一误差值；将每个测点第一误差值与第一设定值进行比较；公式一为：

若所有测点的第一误差值均大于第一设定值，则加载力异常；

否则，加载力正常。

进一步的，在判断出加载力异常后，我们需要明确到底是夹具还是台架试验加载器引起的异常，并且为保证试验的继续对夹具或者台架试验加载器进行调整，因此在步骤106之后有以下的步骤：

步骤107、在暂停耐久试验后，执行异常原因分析步骤：

步骤108、根据分析结果调整夹具或台架试验加载器，然后获取新的真实参数；再次执行基于规定参数，以及真实参数，验证夹具和台架试验加载器是否存在异常的步骤，直到加载力正常为止；其中，新的真实参数为调整后进行真实试验得到的所有测点的真实最大主应变值。

步骤107中异常原因分析步骤包括以下步骤：

步骤10701、获取各个测点的虚拟最大主应变值、真实最大主应变值的比值，并计算出多个比值的均值；步骤10702、基于公式二，以及均值和各个测点的虚拟最大主应变值和真实最大主应变值的比值，得到每个测点的第二误差值；步骤10703、将每个测点的第二误差值与第二设定值进行比较：若所有测点的第二误差值大于第二设定值，则夹具存在异常；若所有测点的第二误差值小于等于第二设定值，则台架试验加载器存在异常。

公式二为：

其中比值的计算公式为：

本申请还提出了一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统，该系统存储在计算机中能够根据试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器构建虚拟模型，以进行虚拟试验；另外也可以获取真实试验情况下试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器的真实数据；从而实现了利用该系统实时在线采集汽车底盘件台架耐久试验过程中的实际加载力，并对应实际的加载力进行检验，保证试验的准确性。

汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统，其特征在于，其包括：

试验组件模拟模块，其用于基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型，并对虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置；以及用于在试验载荷下进行虚拟试验；

试验载荷输入模块，其用于向虚拟模型输入试验载荷和实际的台架试验加载器输入试验载荷；

数据获取模块，其用于获取在试验载荷下虚拟模型中所有测点的虚拟最大主应变值，然后将每个测点的虚拟最大主应变值作为试验工况下的规定参数；以及用于获取真实参数；真实参数为：在试验载荷和试验工况下试验样件、夹具和台架试验加载器进行真实试验时得到的所有测点的真实最大主应变值；

监测分析模块，其用于基于规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常；若正常，进行耐久试验，否则暂停耐久试验；

显示模块，其用于显示真实最大主应变值、虚拟最大主应变值，以及用于显示加载力是否存在异常。

进一步的，数据获取模块包括虚拟应变片设置单元和最大主应变值计算单元；虚拟应变片设置单元用于在虚拟模型的测点上设置虚拟应变片；最大主应变值计算单元用于获取虚拟最大主应变值和真实最大主应变值。计算的过程可参考上述关于最大最大主应变值的计算公式。数据获取模块的设置，可以实现针对不同的试样样件，对应设置在不同位置的测点上的虚拟应变片，以提高系统的通用性和灵活性。

为具体说明以上的方法，下面以试验样件为前控制臂作为一个实际应用的实施例，见以下说明和附图2-6：

获取前控制臂、夹具和台架试验加载器的材料属性和截面特性；材料属性包括密度、弹性模量E及泊松比μ；然后据此在汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统中建立前控制臂初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型，以形成有限元网格模型。

获取前控制臂、夹具和台架试验加载器的装配关系和约束关系，然后根据装配关系和约束关系将前控制臂初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型等多个有限元网格模型装配连接，以形成待确模型；其中螺栓连接采用刚性单元rbe2模拟，衬套用刚性单元rbe3+cbush单元模拟，并且前控制臂的转向节连接点1、副车架的前连接点2和、副车架的后连接点3与夹具连接，可参考图2；

根据试验工况设置待确模型的边界条件，以形成虚拟模型；前控制臂的台架耐久试验有限元模型的边界条件如图3和图2所示，一是全约束与前、后副车架连接点相连的夹具底座；二是在转向节连接点与前、后副车架连接点确定的平面内,在转向节连接点加载单位力，加载方向与前、后副车架连接点连线成25°，并在加载点施加垂向约束，以保证有限元分析过程中试验样件与试验工况的运动方式一致。

完成前控制臂的台架耐久试验的有限元分析，获得前控制臂的应力分布图，并根据应变片的布置空间要求，选择3个应力水平较高且应力梯度变化平缓的位置作为应变测点位置，具体位置如图4所示的测点1、测点2和测点3。

在汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统中建立以上述三个测点位置相对应的虚拟应变片，然后加载台架耐久的试验载荷，从而获得所有测点的虚拟最大主应变值，并将每个测点的虚拟最大主应变值作为试验工况下的规定参数；台架耐久的试验载荷即为前控制臂台架耐久试验过程中驱动台架耐久试验加载器往复运动的驱动信号。

将实际的前控制臂、夹具和台架试验加载器进行装配连接，在前控制臂上对应测点位置粘贴应变片，并将应变片接入汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统，以传输检测信号；然后加载相同试验载荷进行真实试验，其中真实试验和虚拟试验同步进行或不同步进行。

汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统的数据获取模块将采各测点的应变片的应变信号实时采集，并得到各个测点的真实最大主应变值。

然后利用监测分析模块进行分析，并显示各测点的虚拟最大主应变信号和真实最大主应变信号，如图5所示。计算出3个测点的真实最大主应变相对虚拟最大主应变误差，即每个测点的真实最大主应变相对虚拟最大主应之间的第一误差值，3个测点第一误差值依次为：61％，57％，60％，三个测点的第一误差值均超过设定的阀值(第一设定值)20％，判断前控制臂的台架试验加载力不准确，试验暂停。

进一步判断识别问题点是台架试验设备加载器问题还是台架搭建不规范，对比分析各测点的虚拟最大主应变值与真实最大主应变值的比值，3个测点的虚拟最大主应变值与真实最大主应变值的比值分别为：2.61,2.42，2.55,则3个测点的应变比值的均值为2.53，各测点的真实最大主应变值与均值的第二误差值为：3.2％，4.3％，1％,则各测点的第二误差值相对在设定的阀值(第二设定值)10％以内，可以判断为台架试验加载器问题，检修调整完试验设备，重新启动试验；

然后得到新的各测点的虚拟最大主应变信号和真实最大主应变信号，如图6所示，3个测点的第一误差值为8.8％，6.4％，7.8％，满足设定阀值要求，试验过程中前控制臂所承受的加载力是正确的。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种真实的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于，其包括：

基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型；

对所述虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置；

对所述虚拟模型加载试验载荷，以获取所有所述测点的虚拟最大主应变值，并将每个测点的虚拟最大主应变值作为所述试验工况下的规定参数；

基于所述规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常；

若正常，进行耐久试验，否则暂停耐久试验；

其中，所述真实参数为：在所述试验载荷和所述试验工况下试验样件、夹具和台架试验加载器进行真实试验时得到的所有所述测点的真实最大主应变值。

2.如权利要求1所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于：

所述真实参数由设置在试验样件测点上的真实应变片获取；

在对所述虚拟模型加载试验载荷进行虚拟试验之前，在虚拟模型中试验样件的测点上建立与所述真实应变片相同的虚拟应变片。

3.如权利要求1所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于，基于所述规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常，包括以下步骤：

基于公式一，以及测点的虚拟最大主应变值、真实最大主应变值，得到每个测点的第一误差值；

将每个测点第一误差值与第一设定值进行比较；

若所有测点的第一误差值均大于第一设定值，则加载力异常；

否则，加载力正常。

4.如权利要求1所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于：

在暂停耐久试验后，执行异常原因分析步骤：

根据分析结果调整夹具或台架试验加载器，然后获取新的真实参数；再次执行基于所述规定参数，以及真实参数，验证夹具和台架试验加载器是否存在异常的步骤，直到加载力正常为止；

其中，新的真实参数为调整后进行真实试验得到的所有所述测点的真实最大主应变值。

5.如权利要求4所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于，异常原因分析步骤包括以下步骤：

获取各个测点的虚拟最大主应变值和真实最大主应变值的比值，并计算出多个比值的均值；

基于公式二，以及所述均值和各个测点的比值，得到每个测点的第二误差值；

将每个测点的第二误差值与第二设定值进行比较：

若所有测点的第二误差值大于第二设定值，则夹具存在异常；

若所有测点的第二误差值小于等于第二设定值，则台架试验加载器存在异常。

6.如权利要求1所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于，基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器，构建虚拟模型，包括以下步骤：

获取建模参数；建模参数为试验样件、夹具和台架试验加载器的材料属性和截面特性；材料属性包括密度、弹性模量及泊松比；

根据所述建模参数建立试验样件初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型；

获取试验样件、夹具和台架试验加载器的装配关系和约束关系，然后根据装配关系和约束关系将试验样件初始模型、夹具初始模型和台架试验加载器初始模型装配连接，以形成待确模型；

根据试验工况设置所述待确模型的边界条件，以形成所述虚拟模型。

7.如权利要求6所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于，根据试验工况定义所述待确模型的边界条件，包括以下步骤：

对非加载夹具进行全约束；

对台架试验加载器的加载端施加与试验工况对应的加载方向完全相同的单位力，并在试验样件的加载点施加约束。

8.如权利要求1所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验方法，其特征在于，对所述虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置，包括以下步骤：

对虚拟模型的试验样件进行有限元分析，以得到试验样件的应力分布图；

根据所述应力分布图确定试验样件的测点位置；所述测点的数量不少于两个。

9.一种汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统，其特征在于，其包括：

试验组件模拟模块，其用于基于试验工况、试验样件、夹具和台架试验加载器构建虚拟模型，并对所述虚拟模型进行有限元分析，以得到试验样件的测点位置；以及用于在试验载荷下进行虚拟试验；

试验载荷输入模块，其用于向所述虚拟模型和实际的台架试验加载器输入试验载荷；

数据获取模块，其用于获取在试验载荷下虚拟模型中所有所述测点的虚拟最大主应变值，然后将每个测点的虚拟最大主应变值作为所述试验工况下的规定参数；以及用于获取真实参数；所述真实参数为：在所述试验载荷和所述试验工况下试验样件、夹具和台架试验加载器进行真实试验时得到的所有所述测点的真实最大主应变值；

监测分析模块，其用于基于所述规定参数，以及真实参数，验证加载力是否存在异常；若正常，进行耐久试验，否则暂停耐久试验；

显示模块，其用于显示所述真实最大主应变值和虚拟最大主应变值，以及用于显示加载力是否存在异常。

10.如权利要求9所述的汽车底盘件台架耐久试验加载力检验系统，其特征在于：

所述数据获取模块包括虚拟应变片设置单元和最大主应变值计算单元；

虚拟应变片设置单元用于在所述虚拟模型的测点上设置虚拟应变片；

最大主应变值计算单元用于获取虚拟最大主应变值和真实最大主应变值。