客车道路模拟试验与评价技术(方法)研究-CNKI
客车ESC系统性能试验及评价方法研究
客车ESC 系统性能试验及评价方法研究Research on performance test and evaluation method of bus ESC systemAbstract:The instability of vehicles in the course of driving is an important cause of traffic accidents.ESC (electronic stability control system)can actively regulate engine output torque and braking force of each wheel,and effectively prevent instability,so it has been widely used in many countries.This paper introduces the basic principle of ESC system,summarizes the test and evaluation methods of ESC system at home and abroad,designs the test scheme of bus ESC,and verifies its feasibility,presents a method to evaluate the performance of bus ESC system by using the mean of track deviation in the J-steering test.Keywords:bus,electronic stability control system,test and evaluation method.摘要：车辆行驶过程中的失稳是导致交通事故发生的重要原因。
道路模拟试验方法及过程
➢40年历史 ➢应力-寿命法的延生：1.塑性应变；2非线性应力应变变形 ➢低周疲劳、高周疲劳都适用 ➢预估寿命至裂纹1-3mm止 ➢基于ε-N曲线 ➢常用于地面车辆寿命预估
•线弹性断裂力学（裂纹扩展法）（Linear Elastic Fracture Mechanics）
疲劳过程： 1.压力或应变集中处晶体滑移 2.拉压交变区形成滑移带 3.滑移带强化，裂纹孕育 4.裂纹显现 5.裂纹与加载成正比扩展 6.裂纹扩展过大，试件断裂 （即试件寿命终结）
Crack Size
Fracture
Crack formation phase (no crack present)
Stressdominated crack growth
Alternating Stress, a
Se
103 104 105 106 107 108 Lif e to Failure ( Cy c les )
10
4Cycles to F1a0ilu3Creycles Gerber
to
Failure
Goodman
0
Mean Stress, m
Su
一、道路模拟技术简介
(Kf ≤Kt.)
r
r
一、道路模拟技术简介
➢ 4.道路模拟试验基础理论
•应变-寿命（考虑缺口应力集中等影响） 前提：需知缺口根部位置处的应变
Nominal Strain, e
e e
Tim e
Geometry, Kt
r
Small specimen material data - cyclic stress-strain curve - stabilized hystersis loop
道路模拟试验方法浅析
道路模拟试验方法浅析
任松茂;辛莹
【期刊名称】《重型汽车》
【年(卷),期】2003(000)001
【摘要】@@ "模拟"的意思就是"模仿".进行道路模拟试验,就是根据一定的理论方法,对被试零件真实工况下的载荷进行采集和处理,得到所谓"载荷谱".试验时以此载荷谱通过道路模拟试验设备对被试对象进行试验,其试验结果与被试验对象在实际工况下承受真实工作载荷(或称工作谱)的试验结果等效.在试验台架上对试件施加载荷谱,也就如在现场试验一样.
【总页数】2页(P13-14)
【作者】任松茂;辛莹
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U467
【相关文献】
1.道路模拟试验中道路载荷谱的选择方法 [J], 彭为;靳晓雄;孙士炜
2.合成道路谱在四通道整车道路模拟试验中的应用 [J], 彭辉;胡文伟;何荣国;周炜;江学明
3.MTS 329道路模拟试验机在整车道路模拟试验中的应用 [J], 刘拥军;杨万安;姚烈;张桂明
4.轴耦合整车道路模拟试验与道路试验关联性检定 [J], 周德泉;李航;李开标;钟志
宏;王新伟
5.关联道路试验的轴耦合道路模拟试验关键技术研究 [J], 周德泉;李开标;卢海波;李航;王新伟
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道路通行能力评价方式的分析论文
道路通行能力评价方式的分析论文道路通行能力评价方式的分析论文摘要：道路通行能力决定性的关键因素是车辆的组成、车速和车流密度等。
在无信号交叉路口的路段，假定车流的到达规律服从泊松分布以及行人过街优先原则，交叉路口的交通冲突对于相应路段的车速和车辆延误以及排队长度产生影响，路面上的安全设施对于车速有一定的限制，从而影响道路的通行能力。
使用VISSIM道路仿真软件，设置车速和车流量以及道路的安全设施设置情况，根据软件得出的数据计算道路的通行能力的大小，分析道路设计的合理性。
关键词：道路通行能力、车速、车流量引言道路通行能力是指在给定的一段路面和特定交通环境下，路面的某个断面或某一长度的路段上单位时间内平均通过的最大车辆数。
流通行能力不仅与驾驶员的反应时间、车辆长度、车辆速度、车头间距有关，还与道路的线性、路面设施等道路环境有关。
特别是无信号交叉口的路段，因为无信号交叉口是路网中交通流的瓶颈，无信号交叉口的交通通行状况直接影响着整个路段的通行能力。
目前国际厂商对于道路通行能力的预测主要是使用VSSIM交通仿真软件，以实际数据仿真道路交通状态，根据软件输出的能够分析通行能力的相关因素的数据来评价道路通行能力。
1、模拟道路交通特性1.1 交叉路口的通行原则无信号交叉口路口通常执行的是全路停车让行和主路优先的次路停车让行原则，即主路和次路等级相差交大时，主路交通车辆优先通过交叉路口，次路车辆等候主路车辆通行，当住路车辆的车头间距较大能够满足次路车辆穿插通行时，次路车辆可以通行。
行人过街遵循行人优先原则，与行人有交通冲突的车辆需要停车等候行人穿过交叉口后通行，VISSIM交通仿真软件遵循行人过街优先原则。
对于某一景区路段，是两车道组成的机动车车道的三级公路，非机动车辆和机动车辆组成混合交通，采用护栏将自行车道与机动车道分隔，道路内侧设置有停车场，并且临近村落。
道路分成三段，分别为观光一号路、观光二号路、观光三号路，每段道路对应相对的车速分布，每段道路的线性设计和道路交通安全设施也不相同，观光一号路段在交叉口前60米左右设置有减速区域，降低即将到达的车辆的车速，使车辆能安全通过交叉口。
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究
近年来，随着汽车行业的发展，安全性已成为消费者最看重的一项指标。
因此，客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究受到了广泛关注。
客车正面碰撞试验技术是指在实际碰撞条件下，模拟客车正面碰撞的试验，试验主要包括客车正面碰撞试验，荷载气囊安全垫试验，人模试验，碰撞仿真试验，交叉变量试验等。
客车正面碰撞试验技术的评价方法主要包括客车结构动态变形测量，表面变形测量，内部变形测量，碰撞载荷测量，碰撞能量测量，乘客安全垫变形测量，驾驶员安全垫变形测量等。
客车正面碰撞试验技术及评价方法还可以进行安全性能分析，以确定客车的结构强度，变形特性和碰撞性能，以及指导客车的设计和调整。
本研究的结果表明，客车正面碰撞试验技术及评价方法可以有效地提高客车的碰撞安全性能，为汽车安全性能的改进提供技术支持。
客车正面碰撞试验技术及评价方法的研究具有重要的意义，可以为公共安全贡献力量，提高客车的安全性能，改善行车安全。
铁道客车及动车组模态试验方法及评定
铁道客车及动车组模态试验方法及评定【原创版4篇】《铁道客车及动车组模态试验方法及评定》篇1铁道客车及动车组模态试验方法及评定的主要步骤如下：1. 试验前准备：在试验前，需要检查待测车辆的铭牌、技术资料、随车工具及备品备件等，并核对。
2. 试验环境检查：检查试验环境，包括试验现场、测振传感器安装位置、激振器安装位置、信号采集设备安装位置以及试验室内环境等。
3. 激振方式选择：根据试验方案，选择合适的激振方式，如单个部位单点激振、多个部位多点激振、连续激振、间歇激振等。
4. 信号采集设备校准：在试验前，需要对信号采集设备进行校准，确保其精度。
5. 试验过程控制：在试验过程中，需要严格控制试验过程，确保试验数据的准确性和可靠性。
6. 数据处理：对采集到的数据进行处理，得到车辆的模态参数。
7. 结果评定：根据得到的模态参数，对车辆的振动性能进行评定。
《铁道客车及动车组模态试验方法及评定》篇2铁道客车及动车组模态试验方法及评定的主要步骤如下：1. 试验前准备：在试验前，需要确定试验车辆的振动加速度和振动速度的测量点，以及激振器和测振传感器等的安装位置。
2. 试验：使用低频扫频方法进行试验，采用1~2种不同频率的激振器组合，对试验车辆进行正弦扫描。
在扫描过程中，应确保激振器与试验车辆的相对位置不变，以便获得准确的测量结果。
3. 数据采集和处理：使用测振传感器采集试验车辆的振动数据，并使用数据处理软件对数据进行处理，得到试验车辆的模态数据。
4. 模态试验结果评定：根据铁道客车及动车组的设计要求和使用条件，对试验得到的模态数据进行评定。
通常，需要进行模态试验结果的复核和模态分析，以确保动车组的结构稳定性和安全性。
《铁道客车及动车组模态试验方法及评定》篇3铁道客车及动车组模态试验方法及评定的主要步骤如下：1. 试验前准备：在试验前，需要检查待测车辆的铭牌、技术资料、随车工具及备品备件等，并核对。
2. 试验前准备：在试验前，需要检查传感器的型号、规格、数量、安装位置、连接部位是否符合设计要求，并核对。
车辆可靠性道路模拟试验技术理论基础研究
车辆可靠性道路模拟试验技术理论基础研究[摘要] 车辆的可靠性使衡量车辆性能的重要标准之一,其试验方法也多种多样。
本文介绍车辆可靠性道路模拟试验的几种方法及其有优缺点。
着重介绍时间历程再现法可靠性道路模拟试验的原理。
[关键词] 车辆可靠性试验道路模拟一、引言车辆的可靠性是衡量车辆性能的重要标准之一。
目前,汽车可靠性试验可分为三大类,即实际道路试验、车辆试验场试验和实验室试验。
实验室试验(即道路模拟试验)是在电液伺服技术发展进步的基础上发展形成的一种既可对整车,又可以对车辆零部件进行可靠性验证的一种试验手段。
它可以应用疲劳编辑技术,在整车试验场试验的基础上进一步缩短试验时间,降低试验成本。
由于试验是在室内进行,受环境因素影响较小,加强了试验的可重复性。
特别对于军用车辆的研制、试验而言,室内试验具有更好的保密性。
因此,该种方法已较广泛的应用到车辆的整车及零部件的可靠性试验当中,成为一种最为常用的可靠性验证方法。
并且,随着实验室试验的推广应用,其试验理论与方法也随之得到发展和完善。
目前,已经形成了一套规范化了的试验程序与标准,用以对各种实验室内道路模拟试验进行指导和规范,这更为实验室试验的进一步发展奠定了坚实的基础。
二、可靠性道路模拟试验的理论基础基于功率谱的频域模拟是以相同功率谱的激励引起相同损伤假设和载荷为各态经历平稳随机过程假说为基础,在试验台架上施加随机载荷。
所施加的随机载荷的功率谱与真实工作载荷的功率谱相同。
这种方法在可靠性道路模拟试验兴起的初期被广泛应用。
由于车辆零部件的疲劳损坏强烈依赖于所经历载荷历程的幅值,因而基于各种分类技术方法编制载荷谱,进行幅值域模拟的试验方法就得到了广泛的应用,即基于计数统计的幅值域模拟。
按照载荷计数时计数方法所不同,可以单参数和双参数计数两大类。
国际上普遍采用的多级法(也称程序块加载法)就是在幅值域进行模拟的方法。
单参数计数法包括峰值计数法、跨越峰值计数法、穿级计数法、变程计数法等。
汽车传动系统道路模拟工况试验方法的研究
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第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
汽车的行驶工况以及传动系的运行工况在整车和传动系的研究开发中， 起着 至关重要的作用。随着我国汽车工业的高速发展，各个汽车生产厂家需要逐步建 立并完善自身的设计以及开发机制。然而，目前国内对汽车室内道路模拟试验的 研究主要针对整车，而对汽车传动系工况的道路模拟试验研究甚少，而且在做相 关试验时，一般采用的是稳态工况加载方式，这种加载方式虽然简单，且在一定 条件下也能得到很有价值的结果，但是为进一步提高传动系性能及产品的可靠 性，采用稳态工况试验已不能满足要求。传动汽车传动系试验需要在一定试验设 备基础之上完成，在中国，由于研究与试验设备还处于比较低的水平上，因此对 汽车整车及零部件的研究都是建立在简单工况下， 不能体现汽车整车或零部件的 实际运行工况，然而采用实际路况模拟的方法，虽然试验时施加的载荷更接近于 各种典型路面的实际工况， 但它在测定道路载荷谱的过程中， 需消耗大量的人力、 财力和物力，而且整个操作过程相当复杂。所以，探索一种实用性强且容易操作 的试验方法，完成对车辆传动系统安全性和耐久性的试验显得尤为必要。 针对如今传动系工况的道路模拟试验中存在的问题， 本文提出了一种新的获 取传动系台架试验载荷谱的方法，即利用国际上现有的行驶工况，通过计算转换 后获得传动系的载荷谱。国内外现有行驶工况为速度-时间历程（单变量） ，多为 排放而设计的工况。为了使该行驶工况能够反映出汽车传动系试验的行驶工况， 行驶工况由单变量 （速度-时间历程） 必须转化为双变量 （转速、 扭矩-时间历程） ， 才能作为传动系试验的载荷谱。这种方法的工作量相对少，方法简单易行，能够 利用现行的行驶工况，减少了数据采集和数据处理工作量，节约了大量的人力、 物力及财力。这种试验方法能够在实验室内模拟出汽车传动系的真实工作环境， 并对其性能进行准确评估。
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文章标题作者姓名邮编、所在省市、单位名称摘要：以客车为研究对象，对整车实测的试验场道路载荷谱进行预处理和正确性评判，确定有效载荷谱。
计算了应变片、应变花的载荷谱的主应力、Signed V on Mises应力。
基于应变伪损伤历程，进行载荷谱加速疲劳编辑。
结果表明，通过均方根统计、穿级计数、频域分析等手段，能够很好地评价载荷谱的一致性和正确性；基于损伤历程的载荷谱加速疲劳编辑方法，可以有效地缩短室内耐久试验时间，同时几乎全部地保留损伤。
关键词：客车；载荷谱；应力；疲劳编辑；损伤中途分类号：U462.3 文献标志码：AResearch on Analysis and Fatigue Editing of Bus Road Load SpectrumWu Daojun(Xiamen King Long United Automotive Industry Co., Ltd., Xiamen City, Fujian Province 361023, China) [Abstract] The measured bus road load spectrum of proving ground is pre-disposed and the correctness is evaluated, and the valid load spectrum is ascertained. The principle stress and Signed Von Mises Stress are calculated from the load of the strain rosette and gauge. The fatigue editing is finished based on the time history of the strain damage. It is proved that it is good method to evaluate the load spectrum correctness using the RMS Statistics, Level Crossing and frequency domain analysis. It is also proved that the durability test time is reduced obviously and almost all damage is kept when the fatigue editing method based on the damage history is used. [Key word] bus, load spectrum, stress, fatigue editing, damage0 引言整车道路载荷谱的获取、分析与处理是整车室内耐久性试验前的重要工作，也是整车产品开发中的重要一个环节。
整车道路载荷谱涵盖了客车整车的运动、载荷、轨迹、车速等多维信息，对试验规范制订[1]、整车产品设计评价、CAE分析的输入与验证、以及后续的室内耐久性试验等具有重要的作用和意义。
本文以客车为研究对象，首先对采集的整车在试验场道路载荷谱进行预处理；通过均方根统计、穿级计数、频域分析等手段，对数据的正确性进行评判，确定有效载荷谱。
基于应力、疲劳损伤分析理论，获得应变测点的载荷谱的主应力、Signed Von Mises应力、疲劳伪损伤。
基于应变伪损伤历程，进行载荷谱加速疲劳编辑，同时完成了对编辑方法的有效性评价。
形成了一套载荷谱的分析与疲劳编辑的流程及步骤。
1道路载荷谱采集道路载荷谱采集的测点选择应突出重点，应兼顾全面性和经济性，测点位置应对路面激励较为敏感[2]。
车轮加速度传感器布置在尽量靠近轮心的位置[3]；车身加速度传感器布置在正对车轮上方的车身位置。
加速度传感器采用胶水固定，必须足够牢靠，否则容易导致频响较差造成测试信号失真。
加速度传感器的标记方向应尽可能竖直。
路面激励引起的客车系统响应存在低频成分，故采用电容式加速度传感器为宜。
应变测点选择主要考虑：CAE分析中的热点位置、设计经验判断的危险位置、有开裂历史的位置以及关键的部位。
对于未知受力状态，应采用应变花进行测试。
采用恒压惠斯通电桥进行测试。
车轮六分力传感器（WFT ），用以测量客车轴头六分力信号，将为多体动力学分析、疲劳有限元计算、各种工况载荷分析等提供良好数据来源。
GPS 反映车速、经纬度、时间等信息，对于寻找有效载荷信号段、确定轨迹、研究工况对载荷的影响等具有重要的意义。
另外，必要时设立标记通道（Marker ），通过开关量（0和1）进一步标记、明确各个信号段的起止时刻。
2载荷谱正确性分析 2.1预处理通过GPS 、Marker 、摄像头等信号，结合载荷谱信号波形特点，选取有效载荷谱信号段。
图1 加速度载荷谱 Fig.1 Acceleration load spectrum观察时域信号，检查是否存在漂移、偏置、毛刺等异常信号。
结合路面激励频率范围，进行50Hz 的低通滤波，排除毛刺等异常信号。
通过高通滤波，可以解决漂移、偏置问题，高通滤波限值需根据时域波形的跨度时间等实际情况来判断。
2.2正确性评判2.2.1 左右测点载荷谱统计分析 均方根统计表达式如下：22221211n ni i x x x RMS x N N=+++=∑L 式中，RMS 为信号均方根值，x i 为信号值；进行四轮及车身的加速度统计计算，如表1，可以看出，左右轮、左右车身的加速度统计特性较为接近。
由于车辆左右状态差别、路况恶劣、路面较大的随机性以及局部路段的特殊性，左右信号也表现出一定的差异。
表1 车轮、车身加速度的统计对比加速度 测点 均方根 RMS 变程 Range 最大值 Max 最小值 Min 振幅因子 CrestFactor 左前轮 1.31004 19.1330 9.83846 -9.29453 7.51002 右前轮1.3882121.467811.1860-10.28178.05787左后轮 2.52352 35.5396 21.6130 -13.9266 8.56461右后轮 2.49568 34.9969 17.6917 -17.3053 7.08892左前车身0.160123 3.2578 2.10419 -1.1536 13.1411右前车身0.183689 4.35526 3.01041 -1.34485 16.3886左后车身0.158470 6.25971 3.9711 -2.2886 25.0590右后车身0.158204 7.06931 4.91667 -2.15264 31.07792.2.2穿级计数分析对四轮加速度进行穿级计数分析，如图2。
图2 穿级分析Fig.2 Level crossing穿级分析可清晰反映载荷谱各个载荷水平的局部分布情况，是良好的统计和评价工具。
从图2可以看出，前、后轴的左右轮加速度在各个水平的穿级分布呈现良好的一致性和对称性。
该统计方法实现了载荷谱的局部分布一致性评价。
2.2.3能量谱分布分析如图3，从车轮和车身左右加速度的能量谱分析结果可以看出，左右载荷的主要分布频段、能量谱分布曲线轮廓及数值大小都较为接近。
从而说明客车左右载荷谱的频域分布一致性较好。
（a）车轮加速度（b）车身加速度图3 车轮和车身加速度的能量谱Fig.3 Energy spectrum of the wheel and body acceleration综合以上几个方面的分析，较好地说明了所测载荷谱数据的正确性和有效性。
3 应力应变分析及损伤计算 3.1应力计算由应变花的三个信号计算主应力大小[4]。
结合以上结果，计算V on Mises 应力，依据1σ的符号确定Signed Von Mises 应力的符号。
进行应变花测点的Signed V on Mises 应力计算，获得相应的载荷历程。
举例如图4、5。
图4 测点4应变花信号 图5 测点4 的Signed Von Mises 应力 Fig.4 Strain rosette signal of the point 4 Fig.5 Signed Von Mises stress of the point 43.2疲劳计算理论计算疲劳寿命，常用的方法有名义应力法（S-N 法）和局部应力应变法（e-N 法）。
应变幅a ε与对应的应力幅a σ的关系式为()'1/'//(1)aanepa a a E Kεεεσσ=+=+L Le-N 曲线的数学表达式为()''(2)2(2)faace p b a if i N N Eσεεεε=+=+LS-N 曲线表达式为lg lg (3)S A B N =+L L L L L L L L LMiner 线性损伤累积表达式为11/1/()(4)lii in N D N ===∑L L L L L L L 式中，a ε为应变幅值； ea ε为弹性应变幅值；p a ε为塑性应变幅值；a σ为应力幅值；E 为弹性模量；'K 为循环强度系数；'n 为循环应变硬化指数；'f σ为疲劳强度系数；'f ε为疲劳延性系数；b 为疲劳强度指数；c 为疲劳延性指数；i n 为各载荷水平下的循环次数；i N 为各载荷水平下的疲劳寿命；S为应力幅；A、B分别为系数；N为疲劳寿命（循环次数）；D 为疲劳总损伤。
计算损伤时，名义应力法采用式（3）（4），局部应力应变法采用式（1）（2）（4）[5]。
采用伪损伤概念，利用载荷历程以及合适的材料S-N或e-N曲线，按照Miner损伤累积法则，即可计算疲劳损伤量[5]，以此作为载荷信号对结构件影响的量化依据。
3.3疲劳损伤计算与雨流分析测点4的应力载荷历程与损伤历程，如图6。
值得注意的是，相当一部分载荷信号段不产生损伤。
图6 测点4的应力和损伤历程Fig.6 Stress and damage history of point 4进行雨流累计评价分析，如图7，同时进行损伤对比，如表2。
雨流累计曲线可以很好地反映高、低变程的分布情况，从中还可见大变程的载荷循环离散度较大。
雨流累计图中，测点4（粉红）的载荷雨流累计曲线高于测点5（黄），尤其是大变程的部分。
从损伤最终的计算结果看（表2），测点4大于测点5。
图7 应变测点应力的雨流累计图Fig.7 Stress rain flow accumulation curve of the points表2 雨流累计曲线与损伤对比评判测点序号雨流累计曲线颜色损伤损伤排序雨流累计曲线外到内排序1 红 3.80E-06 5 52 蓝 1.23E-04 2 23 绿 2.48E-03 1 14 粉红 4.05E-05 3 3 5黄1.11E-0544从图7和表2看出，各个测点雨流累计曲线外到内的排序与相应的损伤排序是一致的，有良好的对应关系，雨流累计图可以实现损伤的对比和评价。