车辆工程技术
烘手机曾 悦
（广西玉柴机器股份有限公司，广西 玉林 537000）
摘 要：整车的动力性、经济性能否很好地满足运行，已经成为公司关注的重点之一。在此环境下，各客车生产厂家纷纷提出了针对方案，即在购买车辆前，在车辆实际运行地进行路谱采集，为客户提供定制化的动力匹配方案，让整车的动力性和经济性在客户实际运行的线路上达到最优匹配，为客户带来长期利益。烧录ic
关键词：路谱数据采集；整车动力性；长期利益
汽车整车耐久试验作为验证汽车耐久性能的重要工具，是各个厂商在验证设计阶段必做的试验之一，然而耐久试验由于其试验周期长，重复性差，受试验事故、场地局限性等因素的影响，极易导致项目进度延期，人力财务成本居高不下等问题难以得到解决。
1 路谱数据采集
任何仿真计算都必须有输入激励作为前提。车辆在全生命周期使用中受到的路面冲击和车辆自身产生的动力输出不断在整车各个部件上施加力和扭矩，这些力和扭矩正是使车辆零部件产生疲劳损伤的主要原因。当然，车辆受热负荷影响而产生的零部件热损伤也是汽车设计所必须考量的问题。当今汽车所运用的材料中除了金属材料以外，还大量运用了橡胶、塑料、高分子材料等。金属材料的疲劳损伤不仅与其受力（扭矩）的大小有关，且与所受力（扭矩）的重复次数也有密切的关系，且疲劳损伤值与力（扭矩）的大小和重复次数成正比关系。既然力（扭矩）是产生金属疲劳损伤的主要原因，那么在采集道路谱数据时这些参数也理所当然成为主要的采集参数，同时辅以悬架运动行程、加速度信号等参考信号，为数据分析提供支持。测力轮信号可通过有线或无线传输的方式传给放大器，经放大滤波处理后通过转化成通讯方式传送给数据采集器。路谱采集的另一个重要参数—底盘各零部件所受的力，则是通过将零部件按整车位置安装在台架上并分别施加三向力，通过测量零件应变信号的电压输出对应该电压下零件所受的载荷力进行标定而得出的。在标定过程中，特别要注意两个参数的控制，以确保标定数据的准确性。串扰是两条信号线之间的耦合，信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。控制关键在于正确选择应变片的粘贴位置及角度，完成对整车设备安装和应变通道标定后，还需完成整车设计状态的验证，方可进行道路谱数据采集。整车质量、悬架调试参数、弹性元件刚度等对路谱采集结果的准确性有着非常大的影响。通常，可利用试验台对悬架几何运动参数相对车轮行程的变化进行采集，将相关结果和多点运动结果进行比对，以验证整车装配及零件状态准确无误。在完成以上整车检查后，方可进行道路数据采集。在这里需注意的是路谱数据采集需具备良好的代表性。 针对这一点，在某些具有关键特征且路程较短的路面需重复采集三次以上，从而选择最具代表性的一次作为最终的路谱数据。在采集时，要求驾驶人员具备良好的驾驶技能，一方面要求准确控制车速，另一方面路线的选择需具备良好重复性。完成采集后，还须对数据进行检查，逐一排查采集中可能引起的信号噪声，去除异常信号，确保最终的路谱数据信号质量良好。
2 基于路谱数据采集分析解决整车动力性复印机碳粉
2.1 载荷传递计算 整车是一个复杂的装配系统，并非所有连接点的力都可以通过物理的方式进行测量。例如：下摆臂与副车架的衬套连接点，副车架与车身的连接点等。但这些连接点作为车轮载荷在整车上的力的传递路径，又是白车身疲劳计算和底盘零部件疲劳计算中所必须要获得的输入点，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。在搭建的多点运动学模型上设置正确的零部件参数，如重量，转动惯量，弹性元件刚度之后，在四轮轴心输入路谱采集的车轮载荷数据，软件即可计算出车轮载荷输入力在底盘零部件、副车架和车身上力的分布，为接下来的疲劳计算做准备。减震器轴向力与物理采集的轴向力的相互比较，当增大主减速比后，加速时间缩短2s以上，对整车动力性能起到有利作用，满足起步换档加速性能要求。
2.2 疲劳仿真
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疲劳计算即是将输出的载荷文件在在被计算零件的有限元模型上进行加载运算，设置零件材料属性，得出该零件的生命周期。与模型建立一样，在对被计算零件进行有限元网格划分时，也需注意网格大小和连接是否符合整车设计要求，焊点位置、数量、焊接方法与产品设计是否符合等因素。本次疲劳仿真计算运用软件具备路谱数据分析，基于疲劳等效的试验场规范移植，整车零部件计算等功能。在输入相关零件的载荷谱前，还需对该零件用到的材料的相关参数进行定义。这些参数包括：材料物理参数：杨氏模量，泊松比，密度；拉伸应力相关参数：屈服极限，破坏极限，脉冲应力下的疲劳极限，交变应力下的疲劳极限；交变拉伸应力相关参数：加工硬化系数，疲劳强度系数，疲劳延伸系数。
正确的疲劳耐久计算可以在整车项目初期验证整车设计的强度，避免因设计不足而导致项目后期更改等一系列问题。虚拟验证已成为汽车发达国家缩短开发周期、节省开发费用的一个有效途径，作为自主品牌企业理应在这一方面加大投入，逐渐用虚拟验证的手法来支持自身产品的研发工作。在这一发展过程中，时刻优化虚拟验证和物理试验之间的关联度，进而达到经济、快速的研发目标。
参考文献：
[1]石涛，李志成，马瑞瑄等．发动机与整车动力性匹配的研究[J].内燃机,2016(03):48-50．
[2]张华.某载货汽车动力性不足之浅析[J].轻型汽车技术,2016 (08):46-47.
[3]张金一.基于路谱采集对某城市客车动力性和经济性的分析[J].客车技术与研究,2017(03):22-24.
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