汽车疲劳耐久性试验
疲劳性能验证报告
疲劳性能验证报告1. 引言疲劳性能验证是一项对产品或材料在长时间使用过程中的耐久性进行评估的重要测试。
本报告旨在介绍疲劳性能验证的步骤和方法，并对具体案例进行分析和评估。
2. 步骤2.1 设定测试目标在进行疲劳性能验证之前，需要明确测试的目标。
这包括确定需要验证的产品或材料、测试的耐久性指标以及测试的时间和工况。
2.2 设计测试方案在设计测试方案时，需要考虑以下几个方面： - 选择适当的试验方法，如拉伸试验、弯曲试验等，以模拟实际使用中的应力状态。
- 确定测试样品的尺寸和数量，以及测试所需的设备和仪器。
- 制定测试的加载模式和加载频率，以模拟实际使用中的加载条件。
2.3 进行实验测试根据设计的测试方案，进行实际的疲劳性能验证实验。
在测试过程中，需要记录测试样品的加载次数、加载幅值以及可能出现的损伤情况。
2.4 数据分析和评估对实验测试的数据进行分析和评估，以确定产品或材料的疲劳性能。
常用的评估方法包括： - 构建S-N曲线，分析加载次数与样品寿命之间的关系。
- 计算疲劳强度指数，评估样品在特定加载条件下的疲劳寿命。
- 检测样品的表面和内部损伤情况，如裂纹、断裂等。
2.5 结果总结和报告编写根据数据分析和评估的结果，对疲劳性能进行总结。
编写疲劳性能验证报告，包括测试目标、实验方案、测试结果和数据分析等内容。
报告应清晰、准确地描述疲劳性能验证的过程和结果。
3. 案例分析3.1 测试目标本次疲劳性能验证的目标是评估某型号汽车发动机的曲轴在使用过程中的耐久性。
3.2 测试方案本次测试选用弯曲试验方法，测试样品为某型号汽车发动机的曲轴。
测试采用恒幅加载模式，频率为10Hz。
共进行10个样品的测试。
3.3 实验测试根据测试方案，使用相应的试验设备和仪器对样品进行弯曲试验。
记录样品的加载次数和加载幅值，并检测样品的损伤情况。
3.4 数据分析和评估根据实验测试得到的数据，构建S-N曲线，分析加载次数与样品寿命之间的关系。
发动机耐久性试验工作总结
发动机耐久性试验工作总结
近年来，随着汽车行业的快速发展，发动机的耐久性成为了汽车制造商和消费者关注的焦点。
为了确保发动机的质量和性能，耐久性试验工作成为了必不可少的一环。
在过去的一段时间里，我们进行了一系列发动机耐久性试验工作，以验证发动机的可靠性和耐久性。
首先，我们进行了发动机零部件的耐久性试验。
通过对发动机的各个零部件进行疲劳试验和持久性试验，我们成功地验证了这些零部件在长时间工作下的稳定性和可靠性。
这为整个发动机的耐久性提供了坚实的基础。
其次，我们进行了整机发动机的耐久性试验。
在实际工作环境下，我们对发动机进行了长时间的运行试验，以模拟真实的使用情况。
通过监测和分析发动机的各项性能指标，我们成功地评估了发动机的耐久性和稳定性。
最后，我们进行了发动机在极端条件下的耐久性试验。
在高温、低温、高海拔等极端环境下，我们对发动机进行了严苛的试验，以验证其在极端条件下的可靠性和稳定性。
通过这些试验，我们进一步提高了发动机的耐久性和适应性。
总的来说，通过这些发动机耐久性试验工作，我们成功地验证了发动机的可靠性和耐久性，为汽车制造商提供了重要的参考数据。
未来，我们将继续深入研究和开展发动机耐久性试验工作，不断提升发动机的质量和性能，为汽车行业的发展贡献我们的力量。
汽车行业产品质量检测标准
汽车行业产品质量检测标准随着社会的发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为现代人生活中不可或缺的一部分。
然而，汽车作为一种复杂的机械设备，其产品质量的问题一直是人们关注的焦点。
为了保障汽车产品的质量和安全性，汽车行业制定了一系列的产品质量检测标准，以确保汽车的安全、可靠和高质量的性能。
一、外观检测标准外观质量是汽车产品的重要指标之一，其直接影响到用户的购买决策和使用感受。
外观检测标准包括车身的漆面质量检测、车身零部件装配质量检测、车窗玻璃质量检测等。
其中，车身的漆面质量检测主要包括涂装厚度、颜色均匀度、表面平整度等指标的检测。
二、功能性能检测标准汽车的功能性能是用户购买汽车的重要考虑因素之一。
功能性能检测标准包括发动机性能检测、悬挂系统性能检测、刹车系统性能检测等。
通过对这些关键部件和系统性能的检测，可以确保汽车在运行过程中的安全性和可靠性。
三、安全性能检测标准安全是汽车产品最重要的指标之一。
安全性能检测标准包括汽车碰撞安全性能检测、制动安全性能检测、安全气囊性能检测等。
这些标准的制定旨在确保汽车在碰撞和紧急情况下能够提供有效的保护，并降低事故发生时的伤害程度。
四、环保性能检测标准环保性能是现代汽车产品越来越受到重视的一项指标。
环保性能检测标准包括废气排放检测、燃油经济性检测、噪音控制检测等。
这些标准的制定旨在确保汽车在使用过程中对环境的影响最小化。
五、耐久性检测标准耐久性是衡量汽车产品质量的一个重要指标。
耐久性检测标准主要包括发动机寿命试验、底盘结构寿命试验、电气系统寿命试验等。
通过对汽车关键部件和系统进行长期的疲劳试验，可以评估汽车产品的耐久性和可靠性。
总结汽车行业制定的产品质量检测标准是保障汽车产品质量和安全性的重要手段。
通过外观、功能性能、安全性能、环保性能和耐久性等方面的检测，可以确保汽车产品在设计制造过程中符合相关的技术要求和标准，最终提供给用户高质量、安全可靠的汽车产品。
然而，随着科技的不断进步和用户需求的不断变化，汽车行业的产品质量检测标准也需要不断更新和完善。
汽车件耐久性测试方案
汽车件耐久性测试方案汽车件的耐久性测试是为了确定汽车件在长期使用中能否保持良好的性能，并能够承受各种恶劣环境和使用条件的考验。
以下是一个汽车件耐久性测试方案的大致框架，供参考：一、测试目标和要求1. 目标：评估汽车件在预定使用寿命内的可靠性和耐久性表现。
2. 要求：确保汽车件在各种条件下能够达到设计要求，并保持长期的性能稳定。
二、测试内容和方法1. 环境适应性测试：测试汽车件在不同的温度、湿度、震动等环境条件下的性能表现。
2. 功能性能测试：测试汽车件在各种使用条件下的性能是否符合设计要求。
3. 耐久性测试：模拟汽车件在长期使用过程中的疲劳和老化情况。
4. 试验方法：根据相关国家和行业标准，选择适当的试验方法和设备进行测试。
三、测试方案和流程1. 确定测试项目和参数：根据汽车件的设计要求和实际使用情况，确定测试项目和相关参数。
2. 设计测试装置和设备：根据测试项目的要求，设计和制作适当的测试装置和设备。
3. 定义测试标准和指标：制定明确的测试标准和指标，用于评估汽车件的性能和耐久性。
4. 进行测试样品的准备：选择一定数量的测试样品，进行相关的预处理和标记。
5. 进行测试：按照预定的测试方案和流程，对测试样品进行相应的测试。
6. 数据分析和评估：收集测试数据，进行数据分析和评估，判断汽车件的耐久性表现。
7. 编写测试报告：总结测试结果，编写测试报告，并提出改进建议和意见。
四、测试安全和注意事项1. 确保测试设备和仪器的安全运行和使用。
2. 严格按照测试流程和操作规范进行测试，避免人为操作失误。
3. 在测试过程中，及时处理可能出现的问题和异常情况。
4. 对测试样品进行适当的防护和保养，保证其在测试过程中的完整性和准确性。
以上是一个汽车件耐久性测试方案的大致框架，具体的测试方案需要根据具体的汽车件种类和使用条件进行细化和完善。
汽车疲劳耐久性道路试验
05
试验结果分析
数据分析方法
统计分析
对试验数据进行统计分析，包括 平均值、标准差、最大值、最小 值等，以评估数据的分布和离散 程度。
时域分析
对试验数据进行时域分析，如波 形分析、傅里叶变换等，以提取 车辆动态特性和振动规律。
频域分析
对试验数据进行频域分析，如频 谱分析、功率谱分析等，以揭示 车辆振动和噪声的频率特征及来 源。
试验方法
采用实际道路测试和模拟工况相结合的方法，模 拟车辆在不同路况、气候和驾驶习惯下的使用情 况。
试验过程
在多种典型路况下进行长时间行驶，包括高速公 路、城市道路、山路等，同时记录车辆各项性能 指标和驾驶员反馈。
试验结果与改进措施
试验结果
经过长时间的道路试验，发现车辆在某些部位出现了疲劳裂纹和磨损现象，影响了车辆的安全性能和 舒适性。
利用人工智能技术对汽车疲劳耐久性进行预测和优化，实现更高 效的试验和设计。
生物力学
借鉴生物力学的研究方法，将人体疲劳与汽车疲劳相结合，以提 高汽车座椅和人机界面的舒适性和耐久性。
智能化与自动化技术应用
数据采集与分析
利用先进的传感器和数据分析技术，实现高精度、高效率的数据采 集和疲劳性能分析。
虚拟仿真技术
验证汽车设计的可靠性和耐久性
通过模拟实际使用中的各种工况和载荷条件，可以验证汽车设计的可靠性和耐久性，及时发现和解决潜在的设 计缺陷或制造问题。
疲劳耐久性对汽车的重要性
提高汽车使用寿命
疲劳耐久性良好的汽车能够在使用过 程中保持性能，减少因过早疲劳损坏 导致的维修和更换部件的需求，从而 提高汽车的使用寿命。
结果解读
根据试验结果，分析汽车在疲劳耐久性道路试验中的性能表现，找出潜在的问题和薄弱环节。
耐久性设计及验证
局部刚度 部位
典型部位
刚度不足的影响
耐久性设计要求
图片
区分
支承部 位
大型板 壳零件
连接部 位
劢力总成、 悬架安装部位
前/后地板 顶盖
加强板 接头部位 铰链
安装点发生大的变形
产生振劢，尤其是共 振时，造成零部件的 疲劳损坏
刚度突变，导致疲劳 损坏，出现裂纹甚至 断裂
根据国外经验值，推荐车身支座区域的目标刚度取 为相应的支撑件（悬架弹簧等）刚度的3~5倍或以 上 （如右图示：减震器安装处尿部刚度计算模型）
避免形状突变
改善结构外形，避免形状突变 （如右图示：某零部件的尿部尺寸突变且相对过小，导致该处疲劳破坏，后 期改变尿部形状后通过疲劳试验）
DENGWEI
二.车身耐久性设计要素
刚度 – 当外界激励频率不车身系统固有频率接近或成倍数关系时，将发生共振，会影响车身的疲劳耐久性。 – 分类：整体刚度和尿部刚度 • 整体刚度：车身扭转/弯曲刚度，车身模态 • 尿部刚度：安装部位和连接部位的刚度
考虑因素或部位
对策
图片
倒角区域
适当增大钣金面过渡处的囿角半徂（如右图示）
孔
结构内必须开孔时，尽量避开高应力区，而在低应力区开孔 （如右图示：孔心位亍中性轰上，属亍低应力区域）
孔边尿部加强，采用凹/凸台孔（如右图示）
中性轴
避免截面突变 结构设计时，截面尺寸应平缓变化，特别要注意加强板和接头的设计 （如右图示：B柱加强板不侧围加强板搭接的区域截面均匀变化）
耐久性设计及验证
DENGWEI BIW
目录
一
耐久性设计方法概述
二
车身耐久性设计要素
三
耐久性验证简介
关于新能源汽车的疲劳耐久问题与相关试验思考
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车近年来，我国新能源汽车产业发展迅速，根据工信部2022年的相关数据显示，我国新能源产销量已达705.8、688.7万辆，连续8年占全球新能源汽车产销首位[1]。
随着产销量的急剧上升及市场需求增大，新能源汽车的耐久性、可靠性备受瞩目。
相较于传统燃油汽车，新能源汽车的优势是变革动力系统，有更加环保、加速能力更好等优点，当前国内外对新能源汽车的研究也主要集中在三电性能上，获得了一定的研究成果[2]。
但对新能源汽车的研究仅限于此？答案是否定的。
对汽车使用者而言，汽车耐久性、可靠性关系到出车、使用频率和用户使用满意度。
为了提高汽车的可靠性，需对整车及零部件进行疲劳耐久试验，以确保汽车行驶安全。
1 疲劳耐久问题分析1.1 耐久性耐久性是指在合理维修保养条件下对汽车使用寿命的度量，即汽车保持质量及功能使用的持久时间[3]。
可靠性对汽车故障间隔时间的评估，即汽车寿命与故障次数的比值。
早期的新能源汽车有明显的缺陷，因其是在传统燃油车底盘基础上应用了与燃油车差别巨大的电池组，此更换难免会引起重量分配、共振点、受力点的不同，导致新能源汽车整体性能不高。
随着科技进步及市场需求的增大，许多新能源汽车主机厂商为满足用户需求及提高企业竞争力，通过多种方法提高整车的耐久性指标，这就需要对汽车架构、系统及重要零部件进行不断的试验验证及设计陈亮亮泛亚汽车技术中心有限公司 上海市 201208摘 要：随着新能源汽车产业及汽车技术的发展，人们对车辆操作的安全性、稳定性、可靠性、灵敏性有了更高的要求。
面对激烈的汽车行业竞争，汽车产销商要满足用户要求的同时节省成本，以提升市场竞争力。
汽车疲劳耐久试验是汽车制造研发设计的重要组成部分，对汽车的安全性能有显著作用。
故需加强对汽车研发体系的相应试验，以准确客观地评价新能源汽车的疲劳耐久及安全可靠性，提升新能源汽车的整体性能，确保行业健康可持续发展。
汽车可靠性试验方法
汽车可靠性试验方法汽车可靠性试验是通过对汽车在各种工况下的长期使用和使用后进行检测，以评估汽车的可靠性和耐久性。
下面将介绍几种常见的汽车可靠性试验方法。
1. 全车可靠性试验：全车可靠性试验是对整车进行多项试验，包括耐久试验、寿命试验、可靠性试验等。
其中耐久试验是最常见的试验之一，通过模拟汽车在实际使用中的各种工况和环境条件，如高温、低温、高湿、高海拔等进行测试。
耐久试验一般包括行驶里程试验、疲劳试验、振动试验等，以检测汽车的结构、动力系统、电气系统、悬挂系统等的可靠性和耐久性。
2. 部件可靠性试验：部件可靠性试验主要针对汽车重要零部件进行，如发动机、变速器、制动系统、悬挂系统等。
试验项目包括低温起动试验、高温试验、长时间负荷试验等。
通过这些试验可以评估零部件在不同工况下的可靠性和耐久性，以及预测其使用寿命和故障率。
3. 抗腐蚀试验：汽车在使用过程中常常会受到腐蚀的影响，特别是在海滨地区或者高湿度环境中。
抗腐蚀试验主要通过模拟海滨、高湿度等条件进行，以评估汽车的外表面和内部部件对腐蚀的抵抗能力。
试验项目包括盐雾腐蚀试验、湿热腐蚀试验等。
4. 电气系统可靠性试验：电气系统是汽车中一个非常重要又复杂的系统，其可靠性对整车的可靠性影响很大。
电气系统可靠性试验主要包括电器性能试验、电器负载试验、电源失效试验等。
通过这些试验可以评估汽车电气系统在各种工况下的可靠性和稳定性。
5. 安全性能试验：安全性能试验是保证汽车安全性的重要手段之一。
试验项目包括碰撞试验、侧翻试验、刚度试验等。
通过这些试验可以评估汽车在碰撞、侧翻或其他危险情况下的安全性能，以确保乘客的人身安全。
这些方法综合应用能够全面评估汽车的可靠性和耐久性，为汽车设计和制造提供重要依据。
在试验过程中，应按照相关标准和规范进行操作，确保试验结果的准确性和可靠性。
同时，还需要针对不同汽车类型和用途，制定相应的试验计划和指标，并不断优化试验方法和手段，以更好地提高汽车的可靠性和安全性。
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11
用户车辆使用测量-结果
承载结构-循环载荷
Rainflow of WFT_LF_Fx DYPG GMW15531
1.E+08 1.E+07 1.E+06 1.E+05 1.E+04
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Range (kN)
12
Cycle Counts
? ? ? ? ?? ? ? ? 20140 60 80 100120140160180200
Strain(ue)
0.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0 20 40 60 80 100120140160180200
Strain(ue) ? ? ? ? ?? ? ? ?
ch3
...
...
...
0 40 80 120 160 200
Strain(ue)
13
用户车辆使用测量-结果
驾驶习惯、装置使用
14
用户车辆使用测量-结果
15
用户车辆使用测量-应用
承载结构载荷-疲劳损伤
Neuber Rule
Rainflow Counting
Material Data Component Geometry
用户 车辆使用
认证试验
弱相关：
耐久试验不能完 全反映实际使用
相关：
耐久试验充分 反映实际使用
￥￥￥
不同的认证效率和售后成本
7
用户车辆使用测量-用途
用户车辆使用
工程设计 技术要求 （整车/系统/部件)
认证试验规范开发
可靠性（寿命）、 优化设计
耐久、性能预测 （FEAM)
发现、消除潜在 失效模式
减少售后索赔和 召回成本
相关
8
用户车辆使用测量-内容
承载结构载荷
•道路路面 •车辆载重
•环境
用户使用
动力传动系统
•地区交通特点 •驾驶习惯 •油品质量 •环境
装置和附件的使用
•车辆用途 •驾驶习惯
9
用户车辆使用测量-结果
承载结构-行使速度
Distance @ Level of Vehicle speed
Vehicle speed (km/h)
1 10
0
40
80 120
Strain(ue)
1
160
0
40
80
120
Strain(ue)
ch2
160
ch3
1000 100 10 1 0.1
1000
100
1000 10
100 1 0 20 40
10 0.1
99.8le Estimate
ch1
90.0le Estimate
80.0le Estimate
用户车辆使用测量-结果
承载结构-循环载荷
Cycles Count
Cycles Count
10000 1000 100
10 1
0 40 80 120 160
Strain(ue)
10000 1000 100
10 1
90% ile Estimate 90% Upper bound 90% Lower bound
/
c,
n2,
j
m 2,
j
/
c,......
nl
,
j
m l, j
/c
T …(4)
1
为了在试车场再现该零件整个使用寿命里程的疲劳损伤-目标：D d 将式(2)
和(4)代入则：
N1
m 1
,
N 2
m 2
,.....N . l
m l
T
k
Aj
n1, j
m 1, j
/ c, n2, j
m 2, j
此类似式(5)的方程组不至一个。若测量点/载荷数为P ，则对于任一载荷s 普遍
的方程组可写成如下：
k
N1s
A j n2s, j
1
N
s 2
k
Aj n1s, j ...
1
k
N
s l
A j nls, j
1
… (6)
求解方程组(6) 确定各加权系数。
s 1,2......P
22
加速结构耐久试验开发
60 80 100 120 140 160 180 Strain(ue)
道路设施
整车一般耐久试验 50000km /1100 hrs
N
石块路 A
石块路 B
行驶 +
石块路 C
石块路BB2/ 6车速
行驶 +
石块路 BB1/ 5车速
23
加速结构耐久试验开发
数据测量系统
车辆:
设备 & 软件
● 数据采集系统 - 制造商 : SoMat U.S.A - 型 号 : e-DAQ FCS
d1, j , d2, j ,.....d. l, j
T
n m 1, j 1, j
/
c,
n2,
j
m 2,
j
/
c,
...
.
.n. l
,
j
m l, j
/c
T ...(3)
道路 j行驶一周产生的的总损伤为:
其中:
l
l
f j
di, j
n m i, j i, j
/c
1
1
i, j -第i 级载荷;
/
c,.....n. l
,
j
m l, j
/c
T
1
21
道路相关技术
由此可得到如下方程组:
k
N1 Aj n1, j
1
k
N 2 Aj n2, j
1
k
…… Nl Aj nl, j
1
…… (5)
它们表明了: 相同载荷级下，试车场k 种道路上循环次数的线性迭家等于
目标载荷的循环次数。
作为耐久性道路行驶试验，必须兼顾车辆的各个系统部件和各种载荷。因
● 车轮力传感器
- 制造商 : MSC U.S.A
试件传感器
技术参数
……
发动机 : 1.6 DOHC 变速箱 : 5-speed AT
软件 - 数据采集:
悬架形式 前 : 麦佛逊 后 : 双连杆
整备重量 : 1255 kg 车轮/胎压 : 195/55R 15 (0.18Mpa)
SoMat TCE for e-DAQ - 数据处理分析:
6.E+04
4.E+04
2.E+04
0.E+00
-0.5
0.0
Force (kN)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.53Βιβλιοθήκη 03.54.0V-speed Distribution of WFT Force
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0.E+0 2.E+0 4.E+0 6.E+0
0
4
4
4
Counts
0
50
100
150
200
Distances (km)
10
用户车辆使用测量-结果
承载结构-载荷分布
Counts Vehicle speed (km/h)
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
Le v e l-Crossing of LF WFT Force
-1.5
-1.0
1.E+05
1.E+05
8.E+04
LMS TecWare - 损伤相关:
LMS TecWare
24
加速结构耐久试验开发
车辆载重：轻载和重载
采样设备及参数设置： 采样频率: 409.6 Hz 帧长度: 1024/帧 滤波器频率上限:80Hz
样本数：9 3名驾驶员,每个驾驶员在
每一路面和工况下重复行驶3次 共得到9个测量样本
25
加速结构耐久试验开发
当前主要认证手段 – 试车场道路试验
➢ 提供了全面、系统和总成间相互作用载荷谱； ➢ 道路试验提供包括驱动、环境、道路表面和机械工况在
内的全面整车级载荷谱； ➢ 道路试验提供驾驶员反馈 -人体生理学的、车辆响应、主
观感觉等等。
5
汽车疲劳耐久试验介绍
6
用户车辆使用测量-目的
失效模式
不相关：
耐久试验完全不 能反映实际使用
N N1, N2 ,.....N . l T
…… (1)
相应的疲劳损伤矩阵为:
D D1, D2 ,.....D. l T
N1
m 1
/ c,
N
2
m 2
/
c,.
...
..Nl
m l
/
c
T
…… (2)
该零件在疲劳载荷作用下的总损伤为:
l
l
F
Di
N
i
m i
/c
1
1
其中: i - 第 i 级载荷;
3
汽车疲劳耐久试验介绍
依据
➢ 开发策略； ➢ 用户特殊需求； ➢ 市场反馈（售后失效模式、用户抱怨、机构评价）。
要求
➢ 客观：试验方法以用户产品使用为目标（合理的试 验、合理的评价 ）；
➢ 有效：降低售后产品故障率，减少 Warranty 成本； ➢ 快速：适应产品开发流程需求。