馮棟　閆彥朋

摘 要：汽車可靠性試驗(yàn)是進(jìn)行汽車研發(fā)的重要環(huán)節(jié)之一，也是評(píng)估該產(chǎn)品的性能、使用期限的重要方法。文中從簡述汽車可靠性試驗(yàn)辦法入手，分析各個(gè)路況里程分配、車輛載荷等情況，并采用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行仿真分析，為深入進(jìn)行汽車可靠性研究提供有效依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車試驗(yàn)場；可靠性；道路試驗(yàn)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的汽車工業(yè)也經(jīng)歷了飛躍性的發(fā)展，雖然我國汽車工業(yè)起步比較晚，但發(fā)展速度較快，從整體上還與歐美汽車發(fā)達(dá)國家有一定的差距。汽車的可靠性試驗(yàn)是汽車發(fā)展中必不可少的環(huán)節(jié)，也會(huì)汽車道路試驗(yàn)重要的部分之一，該實(shí)驗(yàn)不僅可以檢驗(yàn)產(chǎn)品是否合格，也可以為修改和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供合理的參考。使用虛擬試驗(yàn)場軟件對(duì)汽車的可靠性展開試驗(yàn)，綜合相關(guān)材料，對(duì)汽車的壽命展開分析和評(píng)估，為汽車產(chǎn)品提供有效的服務(wù)。

1.簡述汽車可靠性試驗(yàn)辦法

汽車可靠性道路試驗(yàn)依照交通部門試驗(yàn)場相關(guān)規(guī)范展開，可靠性、耐久性選取的實(shí)驗(yàn)道路包含搓板路、扭曲路、卵石路。實(shí)際實(shí)驗(yàn)的過程中，派專業(yè)人員做駕駛員，設(shè)定相同的速度行駛在不相同的大路上，本次試驗(yàn)使用美國的NICOLET32通道數(shù)據(jù)采集器展開數(shù)據(jù)的采集工作。采樣的頻率設(shè)置為10kHz，試驗(yàn)對(duì)中央通道、右側(cè)及左側(cè)的B柱底部三個(gè)部位的X、Y、Z加速度值，左右兩側(cè)B柱處對(duì)于沖擊的相應(yīng)基本相同，測試數(shù)據(jù)根據(jù)駕駛?cè)藛T測信號(hào)為目標(biāo)信號(hào)。實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，測試路面平整，測試車輛整體性能較好，車速設(shè)置為50km/h。

2.合理分配試驗(yàn)里程

汽車可靠性試驗(yàn)是為考核汽車的耐久性和可靠性的重要手段，本文的以某汽車公司的EQ1074G載貨汽車為研究對(duì)象，對(duì)該汽車的可靠性強(qiáng)化路面及普通路面的行駛情況展開分析，研究車輛處在不同位置的變形量、試驗(yàn)道路的行駛要求及仿真性展開測試，為汽車的可靠性研究提供重要依據(jù)。本次試驗(yàn)采用15000km為里程展開試驗(yàn)，該里程包含試驗(yàn)場內(nèi)12000km，山路3000km。根據(jù)強(qiáng)化系數(shù)15折算，15000km可靠性試驗(yàn)相當(dāng)于用戶實(shí)際采用225000km。本次試驗(yàn)所行駛的實(shí)驗(yàn)包含石塊路、長坡路、高速路、普通路面，不同道路在試驗(yàn)中擁有的里程及比例如表1。

3.輪胎氣壓及試驗(yàn)道路行駛要求

那些載貨汽車因裝載質(zhì)量變化加大，所以輪胎氣壓也會(huì)隨之得到相對(duì)應(yīng)的改變，不然在空載時(shí)將嚴(yán)重影響乘客的舒適性能。在實(shí)際應(yīng)用中，車輛如果長時(shí)間放置氣壓不可避免會(huì)降低，試驗(yàn)的過程中，可以根據(jù)廠家要求氣壓把輪胎氣壓設(shè)置為半載和滿載兩種狀態(tài)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)場道，本次研究車輛行駛路線如圖1循環(huán)進(jìn)行。

4.測量車輛不同部位變形量

實(shí)際試驗(yàn)之前，對(duì)車輛需要考核部位選取某一參考點(diǎn)，例如：使用車的5個(gè)車門及其門框、車架、引擎蓋等部位，進(jìn)行試驗(yàn)前，在試驗(yàn)過程中及實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后對(duì)所設(shè)施的參考點(diǎn)相對(duì)某一基準(zhǔn)點(diǎn)的尺寸進(jìn)行測量，明確其變化量。除了要對(duì)專項(xiàng)部位給予考察之外，在實(shí)際試驗(yàn)之前及結(jié)束后要對(duì)這些車輛的基本參數(shù)給予測量，從而對(duì)各個(gè)參數(shù)的變化量進(jìn)行確定。

5.設(shè)置試驗(yàn)仿真

采用整車作為分析對(duì)象，仿真使用整車模型是在某車型的基礎(chǔ)之上，增設(shè)了發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎等組織，根據(jù)汽車道路試驗(yàn)的特點(diǎn)，以不影響計(jì)算要求及精度為基礎(chǔ)，最大可能的減少模型的單元數(shù)，從而縮減運(yùn)算成本和時(shí)間。邊界條件包含車速和路面，為防止穿透，設(shè)置輪胎和路面的距離是1—2mm，輪胎與路面的接觸選用店面接觸。因給路面設(shè)定的速度為50km/h，為了防止輪胎模型中的橡膠材料在計(jì)算時(shí)不要出現(xiàn)負(fù)體積及節(jié)點(diǎn)速度不斷增大等相關(guān)問題，所設(shè)置的接觸類型是INTERIOR。為合理掌控因單點(diǎn)而積分導(dǎo)致出現(xiàn)沙漏問題，確保所求結(jié)果的精度，設(shè)置的沙漏系數(shù)是0.1，仿真過程設(shè)置為1.0m。對(duì)計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，文中采集試驗(yàn)和仿真的數(shù)據(jù)展開對(duì)比，因?qū)嵻囋囼?yàn)過程中安裝在車身的三維加速度傳感器，主要測出中央通道、左側(cè)和右側(cè)B柱底部的X、Y、Z三個(gè)方向的加速度數(shù)值，在仿真過程中選取同一位置加以設(shè)置并輸出相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。左側(cè)和右側(cè)B柱處對(duì)沖擊的相應(yīng)基本相同，數(shù)據(jù)信息采用駕駛員側(cè)信號(hào)當(dāng)做目標(biāo)信號(hào)。根據(jù)測試結(jié)果可知，仿真加速度明顯比實(shí)測值小，這與實(shí)車試驗(yàn)的隨機(jī)性能有很大關(guān)系。有些數(shù)據(jù)結(jié)果顯示仿真數(shù)據(jù)比實(shí)測值要大，是因?yàn)榉抡媛访鏇]有出現(xiàn)磨損，對(duì)于車輛輪胎的沖擊較大，實(shí)車進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)車速有比設(shè)定數(shù)值50km/h低，加之仿真時(shí)選取的測點(diǎn)位置存在誤差等一系列因素，致使仿真結(jié)果降低，可以對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，精確選取的測點(diǎn)位置，從而提升仿真的可靠性和準(zhǔn)確性。實(shí)際測試和仿真曲線特征點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)刻沒有對(duì)應(yīng)上，這是因?qū)崪y與仿真所設(shè)定的觸發(fā)時(shí)間有所偏差所致，不會(huì)影響整體的分析結(jié)果，可以進(jìn)行反復(fù)多次從而使觸發(fā)時(shí)間吻合。采用虛擬試驗(yàn)場軟件處理之后，可以求得仿真曲線幅值的平均數(shù)值，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性的基礎(chǔ)上，通過多次仿真對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn)，從而使實(shí)測與仿真均值的差距不超過15%。

6.結(jié)束語

綜上所述，汽車可靠性道路試驗(yàn)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，必須多道路的耐久性進(jìn)行試驗(yàn)，從而提升車輛適應(yīng)道路的能力。文中以汽車試驗(yàn)場可靠性道路試驗(yàn)的仿真分析為研究依據(jù)，提出汽車可靠性試驗(yàn)辦法、合理分配里程、輪胎氣壓及試驗(yàn)道路行駛要求等方面的要求，介紹了以虛擬試驗(yàn)軟件進(jìn)行仿真分析的重要性。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪怡平，谷正氣，楊雪等.汽車側(cè)窗風(fēng)振特性研究及控制[J].空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)，2012，30（3）：277-283.

[2]賈寶.串聯(lián)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真分析[J].中國科技博覽，2012，（28）：375-375.

[3]黃璇，張樹培，王國林等.再生制動(dòng)系統(tǒng)道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2014，（5）：138-141.

[4]郭麗娜，薛念文，潘建等.拖曳臂式懸架對(duì)穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)性能影響的仿真分析[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，32（3）：506-510.