基于弹簧应变的整车四通道台架试验研究摘要：采集某试验场的应变、加速度等道路载荷谱，用弹簧应变和轴头加速度作为目标信号，车身大梁加速度信号作为监控信号。通过整车四通道台架的TWR时域迭代技术，再现真实试验场的道路耐久试验，缩短整车及车身等部件的疲劳及可靠性的验证时间。关键词：四通道；道路载荷谱；弹簧应变；迭代；疲劳耐久：U467.1+2文献标识码：A：1005-2550(2017)03-0066-08TheVehicleFour-channelBenchTest-betResearchBasedontheSpringStrainPengLin-guang1,HeFeil,WeiZhong-ning2(1.TechnicalDevelopmentCenter,SAICGMWulingAutomobileCo.,Ltd,Liuzhou545007,China；2.HunanLakeAlShengAutomobileTechnologyDevelopmentCo.,Ltd,Changsha410013,China)Abstract：Tocollectacertaintestfieldofroadloadspectrumsuchasstrain,acceleration,usingspringstrainandheadaccelerationasthetargetsignal,bodyaccelerationsignalascontrolsignal.ThroughTWRtimedomainiterationtechniqueofthevehiclefour-channelbench,representingtherealroadendurancetestandshortingtheverificationtimeoffatigueandreliabilityforpartssuchasvehicleandbody.KeyWords：Four-channel；Roadloadspectrum；Springstrain；Fatiguedurability引言?s着汽车行业的蓬勃发展和汽车三包政策的出台，整车企业对整车及零部件的疲劳寿命、安全等性能越来越重视，为了在整车开发阶段更好更快的验证车辆及零部件的疲劳耐久性，提高产品质量，许多企业引进了整车四通道道路模拟试验台架，简称四通道台架。一般来说，整车项目的开发阶段会通过在汽车试验场不同的恶劣工况进行耐久试验来验证整车及零部件的可靠性，但时间较长。四通道台架通过4个垂直作动缸可以将整车试验场道路载荷谱的垂向运动真实有效的模拟出来，减少验证时间，并且重复性好，效率高。本文主要通过在试验场采集整车前后弹簧剪切应变、轮心轴头和车身大梁垂向加速度等道路载荷谱，经过前期的数据处理并导入到四通道台架，通过台架中的TimeWaveformReplication(TWR)时域波形再现和迭代技术，模拟弹簧、轮心轴头及车身大梁等部位在路面信号激励下的响应，加速车身、车架、门盖、仪表板及附件等部件的疲劳耐久性验证。1四通道台架模拟试验原理和流程车辆在路试试验场中会受到来自纵向、侧向、纵向的载荷，这些载荷一般都是随机无规律的，长时间的随机循环载荷或者某个瞬态载荷，对整车及零部件都会产生疲劳破坏或强度破坏［1］。据《中国机械工程手册》中指出，机械结构件的破坏80%以上都是疲劳破坏。四立柱台架通过4个垂向作动缸施加激励来进行模拟，而车身、车架、门盖、仪表板及附件等部件在路试过程中主要承受来自垂向的载荷,从而引起疲劳破坏，所以四通道台架主要用来评价车身方面的疲劳⑵。1.1原理根据疲劳理论，疲劳损伤主要由循环载荷引起，如果车辆的输入载荷相同，那么引起的疲劳损伤理论上也应相同，因为汽车各部位所承受的载荷基本上与汽车的输入载荷信号成比例［3］。因此获取准确的输入信号是通道台架试验的关键。四通道台架可以从很多方面来获得输入信号，例如直接使用从试验场采集的垂向位移信号作为输入信号，也可以对已有的载荷信号进行统计分析，使用满足特性的测试信号作为输入信号，如加速度信号、应变信号等。但上述方法在频率响应敏感度上有一定的局限性，不能很好的再现车辆在实际路试过程中的状况。随着现代测试技术的蓬勃发展，德国INSTRON公司（简称1ST）提出了时域波形再现技术TWR,通过迭代，一步一步获得目标测量点在台架迭代过程中的模拟信号,当该模拟信号与目标信号的拟合度达到要求，误差较小时，此时的输入信号作为作动缸的驱动信号，还原车辆在路试中的状态［4］。此次台架采用德国1ST公司的四通道道路模拟试验系统，如图lo1ST四通道试验台是采用四个轮胎耦合的方式来进行工作，整车放置于试验台的四个托盘中，托盘与垂直作动缸直接相连。驱动信号导入到台架系统中，作动缸接受输入信号对轮胎产生相应的激励，从而使整车获得相应的响应。由于台架的作动缸只能垂向运动，只能通过位移信号来控制作动...