一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法及装置与流程

1.本技术涉及悬架系统技术领域，具体涉及一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法及装置。


背景技术：

2.悬架系统是汽车重要组成部件，其功能是将路面激励及载荷传递到车身上，并缓冲衰减路面不平度引起的冲击和振动，以保证汽车平稳行驶。为了保证其可靠耐久性能，各主机厂在设计阶段会对其开展虚拟耐久仿真分析和试验验证，而试验验证一般分为试验场整车道路耐久试验和室内台架耐久试验，其中试验场道路耐久试验周期长、成本高、试验过程影响因素多和试验结果离散度大，而室内台架耐久试验则周期短、成本低、试验过程可控和试验结果一致性好，因此准确且充分的悬架系统台架耐久试验验证是缩短整车开发周期和降低研发成本的重要手段。
3.现阶段，悬架系统台架耐久试验的加载方法目前主要包括单轴加载和多轴加载，分别存在各自的缺陷，无法满足目前汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制的实际需求。因此，为满足此技术需求，现提供一种新的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制技术。


技术实现要素：

4.本技术提供一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法及装置，建立整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性，提高等效载荷编制的可靠性，克服现有悬架系统台架耐久试验的缺陷。
5.为实现上述目的，本技术提供以下方案。
6.第一方面，本技术提供了一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，所述方法包括以下步骤：
7.截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；
8.基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；
9.基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对所述初始等效载荷进行第一级优化，使得所述第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；
10.对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；
11.基于所述悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对所述初始等效载荷进行第二级优化，使得所述台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。
12.进一步的，所述基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特
征路面载荷谱的相位差异，对具有相同相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱中，包括以下步骤：
13.针对不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱，进行相位划分，获得三个预设载荷分量对应相位差；
14.基于三个预设载荷分量对应相位差，整合获得对应的载荷相位表；
15.将不同所述特征路面的循环数添加至所述载荷相位表；其中，
16.三个预设载荷分量分别为fx、fy和fz；
17.相位差包括0
°
、180
°
和
“△”
，0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。
18.进一步的，基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，对具有相同相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱中，包括以下步骤：
19.基于不同特征路面的左、右轮心处对应的三个预设载荷分量的载荷谱的伪损伤，选取伪损伤最大的一侧轮心的载荷谱作为悬架系统轮心的所述预设载荷分量对应的同相位轮心载荷；
20.针对同相位轮心载荷，按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数线性叠加，获得各载荷分量组合对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱。
21.进一步的，基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，分别获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤、第二台架耐久疲劳损伤以及对应的第一疲劳损伤比值中，包括以下步骤：
22.对悬架系统进行路试耐久仿真分析，确定悬架系统的危险区域；
23.对所述悬架系统轮心处同相位载荷谱进行雨流统计，获得对应的载荷幅值-均值-次数矩阵；
24.计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤；
25.对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤；
26.基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数；
27.基于悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤以及初始等效载荷对应的循环数，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的初始等效载荷；
28.基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱，获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤；
29.基于根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，获得悬架系统危险区域对应的第二台架耐久疲劳损伤；
30.基于悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤以及第二台架耐久疲劳损伤，获得悬架系统危险区域对应的第一疲劳损伤比值。
31.第二方面，本技术提供了一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制装置，所述装置包括：
32.特征路面载荷谱获取模块，其用于截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬
架系统轮心处特征路面载荷谱；
33.同相位载荷谱获取模块，其用于基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；
34.初始等效载荷一级优化模块，其用于基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对所述初始等效载荷进行第一级优化，使得所述第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；
35.台架耐久疲劳总损伤获取模块，其用于对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；
36.初始等效载荷二级优化模块，其用于基于所述悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对所述初始等效载荷进行第二级优化，使得所述台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。
37.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
38.本技术实施例能够建立整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性，能够通过简单的双作动缸台架准确地验证悬架系统的耐久性能，克服了五工况多轴加载法输入的正弦波载荷与试验场道路谱载荷没有关联性的缺点，也克服了单轴加载的载荷谱未考虑左、右轮心各方向载荷的相位关系的缺点。
39.本技术实施例编制的载荷能够通过简单的双作动缸台架加载，加载方法简单，并且试验成本低，克服了多轴道路模拟方法的复杂性和高成本的缺点。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本技术实施例中提供的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法的步骤流程图；
42.图2为本技术实施例中提供的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法的原理流程图；
43.图3为本技术实施例中提供的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法中的悬架系统轮心处载荷相位表；
44.图4为本技术实施例中提供的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制装置的结构框图。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。
47.本技术实施例提供一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法及装置，建立整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性，提高等效载荷编制的可靠性，克服现有悬架系统台架耐久试验的缺陷。
48.为达到上述技术效果，本技术的总体思路如下：
49.一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，该方法包括以下步骤：
50.s1、截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；
51.s2、基于不同特征路面的左、右轮心处对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；
52.s3、基于悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对初始等效载荷进行第一级优化，使得第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；
53.s4、对在各载荷分量的经过第一级优化后的初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；
54.s5、基于悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对初始等效载荷进行第二级优化，使得台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。
55.以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。
56.参见图1～3所示，本技术实施例提供一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，该方法包括以下步骤：
57.s1、截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；
58.s2、基于不同特征路面的左、右轮心处对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；
59.s3、基于悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对初始等效载荷进行第一级优化，使得第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；
60.s4、对在各载荷分量的经过第一级优化后的初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；
61.s5、基于悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对初始等效载荷进行第二级优化，使得台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。
62.需要说明的是，现有技术手段多采用单轴加载和多轴加载，情况分别如下：
63.第一，单轴加载：单轴加载是采用单个液压作动缸对悬架系统轮心处依次加载各个方向的正弦波载荷；
64.该方式操作简单，设备成本低，试验费用低，但其是简单的将多轴问题转换各种独立的单轴加载问题，其加载的正弦波载荷是各通道的道路谱载荷的伪损伤等效转换而来，
这种载荷与试验场道路谱有一定的关联性，但未考虑左、右轮心各方向载荷的相位关系，与试验场实际受力情况不一致，也未考虑零部件自身结构特点对载荷响应，试验结果精度低。
65.第二，多轴加载：多轴道路模拟是采用轴耦合台架试验设备对悬架系统左、右轮心处加载实际道路谱载荷，试验工况与试验场道路耐久试验具有一致关联性。
66.该技术手段必须要进行实车试验场道路谱采集，采集的信号不仅有轮心六分力，还包括轮心加速度信号、减震器塔座加速度信号、弹簧的位移信号及悬架各部件的测点应变信号，试验前必须以这些信号为目标迭代出轴耦合试验设备的驱动信号，整个试验过程很复杂，还存在驱动信号迭代过程不收敛的情况，并且轴耦合台架试验设备非常昂贵，轴耦合台架试验成本比较高。
67.多轴正弦波加载一般是采用双作动缸同时对悬架系统左、右轮心处加载单方向的正弦波载荷，这种试验方法操作简单，设备成本低，试验费用低，这种方法通常会考虑左、右轮心处的单方向载荷的相位差，但其加载的正弦波载荷与整车试验场道路谱载荷的关联程度不高，试验结果精度不高。
68.当前多轴正弦波载荷的定义方法有两种，一种是主机厂根据经验制定的五种工况：制动工况、侧向工况、纵向工况、垂向颠簸工况和垂向回弹工况，各工况的载荷是根据经验公式确定的，这种载荷与整车试验场道路载荷没有直接关系；
69.一种是通过整车试验场道路谱载荷的伪损伤等效转换而来，这种方法获取的载荷与整车试验场道路谱载荷具有一定的关联性，但未考虑零部件自身结构特点对载荷响应，不具有损伤一致关联性，可能出现过载、考核不足以及零件失效模式与试验场道路耐久试验不一致的情况。
70.综上，本技术实施例的技术方案的整体流程如下：
71.获取试验场道路对应的悬架系统轮心处试验场载荷谱；
72.从所述悬架系统轮心处试验场载荷谱中，截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；
73.基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的相位差，并整合获得对应的载荷相位表；
74.基于所述载荷相位表，对具有相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；
75.基于悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效，获得对应的初始等效载荷；
76.分别基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，对悬架系统进行虚拟耐久分析，获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤以及第二台架耐久疲劳损伤；
77.基于悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤以及第二台架耐久疲劳损伤，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对所述初始等效载荷进行第一级优化，使得所述第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；
78.对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；
79.基于悬架系统轮心处试验场载荷谱，获得的路试耐久疲劳总损伤；
80.对经过第一级优化的所述初始等效载荷进行第二级优化，使得所述台架耐久疲劳
总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。
81.本技术实施例能够建立整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性，能够通过简单的双作动缸台架准确地验证悬架系统的耐久性能，克服了五工况多轴加载法输入的正弦波载荷与试验场道路谱载荷没有关联性的缺点，也克服了单轴加载的载荷谱未考虑左、右轮心各方向载荷的相位关系的缺点。
82.另外，基于本技术实施例的技术方案编制的载荷能够通过简单的双作动缸台架加载，加载方法简单，并且试验成本低，克服了多轴道路模拟方法的复杂性和高成本的缺点。
83.需要说明的是，为了方便了解本技术方案，对本技术实施例的技术方案涉及的专业术语进行适当说明：
84.第一，损伤：结构的疲劳破坏是个线性累积的过程，当损伤累积趋于材料固有寿命时，构件将发生疲劳破坏，材料s-n曲线公式：
85.s＝c
×nfb
，式中s为结构的应力循环范围，nf失效循环次数，c疲劳强度系数，b疲劳强度指数。
86.不同水平下的应力si对应的失效循环次数为n
fi
，则不同水平的应力si作用ni次时对应的累积损伤值d：
[0087][0088]
式中
[0089]
第二，伪损伤：与上述真实损伤不同的是，伪损伤不考虑结构的响应，只是将力、力矩、加速度和位移等广义载荷作为输入，结合材料s-n曲线计算出载荷的相对损伤。
[0090]
第三，伪损伤等效：基于伪损伤相等的原则，将试验场道路耐久试验获取的各通道的随机道路谱转换成与其对应的单级或者多级正弦波循环的等效载荷。
[0091]
进一步的，所述基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，对具有相同相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱中，包括以下步骤：
[0092]
针对不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱，进行相位划分，获得三个预设载荷分量对应相位差；
[0093]
基于三个预设载荷分量对应相位差，整合获得对应的载荷相位表；
[0094]
将不同所述特征路面的循环数添加至所述载荷相位表；其中，
[0095]
三个预设载荷分量分别为fx、fy和fz；
[0096]
相位差包括0
°
、180
°
和
“△”
，0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。
[0097]
进一步的，基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，对具有相同相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱中，包括以下步骤：
[0098]
基于不同特征路面的左、右轮心处对应的三个预设载荷分量的载荷谱的伪损伤，选取伪损伤最大的一侧轮心的载荷谱作为悬架系统轮心的所述预设载荷分量对应的同相
位轮心载荷；
[0099]
针对同相位轮心载荷，按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数线性叠加，获得各载荷分量组合对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱。
[0100]
进一步的，基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，分别获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤、第二台架耐久疲劳损伤以及对应的第一疲劳损伤比值中，包括以下步骤：
[0101]
对悬架系统进行路试耐久仿真分析，确定悬架系统的危险区域；
[0102]
对所述悬架系统轮心处同相位载荷谱进行雨流统计，获得对应的载荷幅值-均值-次数矩阵；
[0103]
计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤；
[0104]
对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤；
[0105]
基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数；
[0106]
基于悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤以及初始等效载荷对应的循环数，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的初始等效载荷；
[0107]
基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱，获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤；
[0108]
基于根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，获得悬架系统危险区域对应的第二台架耐久疲劳损伤；
[0109]
基于悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤以及第二台架耐久疲劳损伤，获得悬架系统危险区域对应的第一疲劳损伤比值。
[0110]
进一步的，计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤计算公式为：
[0111][0112]
式中，其中，
[0113]
dfx_0
°
ij
为矩阵单元对应的伪损伤，nx0
°
ij
为矩阵单元对应的循环次数，fx_0
°
ij
矩阵单元对应的载荷幅值，b为疲劳强度指数，c为疲劳强度系数。
[0114]
进一步的，对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，还包括载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和计算公式：
[0115][0116]
式中，b为疲劳强度指数。
[0117]
进一步的，基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，还包括初始等效载荷对应的循环数计算
公式：
[0118]
其中，
[0119]
lc_x0
°
为初始等效载荷对应的循环数；
[0120]
预设同相位载荷谱fx_0
°
对应的初始等效载荷为fx_0
°
eq
＝a*fx_0
°
max
，a为预先设定的载荷系数。
[0121]
进一步的，所述对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤中，还包括台架耐久疲劳总损伤线性叠加公式：
[0122]dni
test＝w1*d
ni
x
eq
_0
°
+w2*d
ni
x
eq
_180
°
+w3*d
ni
x
eq
_δ+w4*d
niyeq
_0
°
+w5*d
niyeq
_180
°
+w6*d
niyeq
_δ+w7*d
nizeq
_0
°
+w8*d
nizeq
_180
°
+w9*d
nizeq
_δ；其中，
[0123]
w1、w2…
w9为初始等效载荷对应的调整系数，调整系数的初始值为1；
[0124]dni
x
eq
_0
°
为同相位载荷谱fx-0
°
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0125]dni
x
eq
_180
°
为同相位载荷谱fx-180
°
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0126]dni
x
eq
_δ为同相位载荷谱fx
‑△
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0127]dniyeq
_0
°
为同相位载荷谱fy-0
°
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0128]dniyeq
_180
°
为同相位载荷谱fy-180
°
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0129]dniyeq
_δ为同相位载荷谱fy
‑△
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0130]dnizeq
_0
°
为同相位载荷谱fz-0
°
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0131]dnizeq
_180
°
为同相位载荷谱fz-180
°
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0132]dnizeq
_δ为同相位载荷谱fz
‑△
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；
[0133]dni
test为悬架系统危险区域在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳总损伤。
[0134]
综上，为了获取悬架系统的台架耐久试验载荷，本技术实施例的技术方案中，对悬架系统轮心处试验场道路谱进行了相位划分，将不同特征路面对应的悬架系统轮心处的载荷分量fx、fy和fz的相位差分为0
°
、180
°
和
“△”
三种相位差；
[0135]
其中0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。
[0136]
另外，本技术实施例的技术方案中，对同一特征路面同一悬架系统的同一载荷分量，选取伪损伤大的一侧轮心的载荷谱作为悬架系统轮心的该载荷分量的同相位轮心载
荷，再按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数将具有相同相位差的载荷分量的同相位线性叠加，组成9种x-0
°
、fx-180
°
、fx
‑△
、fy-0
°
、fy-180
°
、fy
‑△
、fz-0
°
、fz-180
°
和fz
‑△
的悬架系统轮心处同相位载荷谱。
[0137]
基于本技术实施例的技术方案，给出一种具体实施流程，具体操作流程如下：
[0138]
步骤1，悬架系统轮心处试验场道路谱的获取：
[0139]
在实车上安装六分力采集仪及加速度信号、位移信号及应变信号等各种传感器，按照整车道路耐久试验规范，在试验场直接采集的轮心六分力信号；也可以通过虚拟试验场技术，结合整车道路耐久试验规范操纵多体动力学模型，直接提取轮心处的道路耐久载荷。
[0140]
步骤2，不同特征路面对应的悬架系统轮心处试验场载荷谱的截取：
[0141]
按照试验场道路谱采集规范，结合gps、道路谱信号特征及车速信息，将步骤1获取的悬架系统轮心处的试验场道路谱载荷进行不同特征路面的载荷谱截取。
[0142]
步骤3：不同特征路面对应的悬架系统左、右轮心处的试验场载荷谱的相位存在差异，为了准确的模拟出实际行驶工况，需要对不同特征路面对应的悬架系统左、右轮心处的试验场载荷谱进行相位划分。
[0143]
需要说明的是，步骤3的具体操作如下：
[0144]
步骤31：结合左、右轮心处试验场道路谱信号和路面特征信息，将步骤2获取的不同特征路面对应的左、右轮心处的载荷分量fx、fy和fz的相位差分为0
°
、180
°
和
“△”
三种相位差；
[0145]
其中，0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。
[0146]
步骤32：将步骤31确定的不同特征路面对应的悬架系统的轮心处三个载荷分量相位差整理汇总形成载荷相位表，并结合试验场道路谱采集规范将特征路面对应的循环数添加到载荷相位表。
[0147]
步骤4：为了减少台架试验载荷工况数量，进一步降低台架试验的难度和成本，需要将具有相位差的同一载荷分量的按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数进行线性叠加重组。
[0148]
需要说明的是，步骤4的具体操作如下：
[0149]
步骤41：对于同一特征路面，同一悬架系统左、右轮心处的同一载荷分量的载荷幅值水平存在一定的差异，计算出步骤2获取的不同特征路面对应的悬架系统的左、右轮心处的载荷分量fx、fy和fz对应的载荷谱的伪损伤，选取伪损伤大的一侧轮心的载荷谱作为悬架系统轮心的该载荷分量的同相位轮心载荷。
[0150]
步骤42：对于同一悬架系统的同一轮心载荷分量，将具有相同相位差的步骤41确定同相位轮心载荷，按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数线性叠加，依次组成fx-0
°
、fx-180
°
、fx
‑△
、fy-0
°
、fy-180
°
、fy
‑△
、fz-0
°
、fz-180
°
和fz
‑△
共9种悬架系统轮心处同相位载荷谱。
[0151]
步骤5：悬架系统轮心处同相位载荷谱的损伤等效及载荷优化，先进行悬架系统的路试耐久仿真分析确定其危险区域；
[0152]
再对同相位载荷谱进行伪损伤等效确定出对应的初始等效载荷；
[0153]
再对比分析同相位载荷谱及其对应的初始等效载荷作用下的悬架系统的虚拟耐久分析结果的危险区域的损伤值，如果第一疲劳损伤比值在阀值范围内，则接受该载荷，否则需对初始等效载荷进行优化，直至其第一疲劳损伤比值满足阀值要求。
[0154]
需要说明的是，步骤5的具体操作如下：
[0155]
步骤51：对悬架系统进行路试耐久仿真分析以确定悬架系统的危险区域：
[0156]
采用有限元分析软件，诸如hyperworks，建立悬架系统的有限元分析模型，全约束悬架与白车身连接处，在左、右轮心处分别施加x、y、z、tx、ty、tz六个方向单位力进行有限元分析得到悬架系统的单位力应力响应结果，将单位力响应结果与步骤2获取的特征路面对应的轮心处的试验场道路谱载荷关联，再分别输入步骤2获取的特征路面对应的轮心处的试验场道路谱载荷，再结合悬架系统的材料sn曲线和试验场道路谱采集规范将特征路面对应的循环数，采用疲劳分析软件，诸如femfat，计算得到其各部位的疲劳损伤，提取出路试耐久分析结果中危险区域的节点号ni及其对应的疲劳损伤值d
ni
。
[0157]
步骤52：对步骤4获取的悬架系统轮心处的同相位载荷谱fx-0
°
进行雨流统计，得到相对应的载荷幅值-均值-次数矩阵，用于后续步骤的载荷伪损伤分析计算。
[0158]
同样，以fx-0
°
为例，给出对应的同相位载荷矩阵，如下方表一所示：
[0159]
表1
[0160][0161]
步骤53：计算出步骤52所得矩阵各单元载荷对应的伪损伤，矩阵单元对应的载荷幅值分别为fx_0
°
ij
，对应的循环次数为nx0
°
ij
,材料s-n曲线公式：s＝c
×nfb
，
[0162]
式中s为结构的应力循环范围，nf失效循环次数，c疲劳强度系数，b疲劳强度指数。
[0163]
则不同水平下的应力si对应的失效循环次数为n
fi
，则不同水平的应力si作用ni次时对应的累积损伤值d：
[0164][0165]
式中
[0166]
则矩阵中各单元载荷对应的伪损伤为：则矩阵中各单元载荷对应的伪损伤为：
[0167]
步骤54：计算出悬架系统轮心处的同相位载荷谱fx-0
°
对应的伪损伤dx_0
°
，即对矩阵中各单元载荷对应的伪损伤求和：矩阵中各单元载荷对应的伪损伤求和：
[0168]
步骤55：根据步骤52获取的载荷幅值-均值-次数矩阵，提取载荷幅值-均值-次数
矩阵中最大的载荷幅值fx_0
°
max
，预设同相位载荷谱fx-0
°
对应的初始等效载荷为fx_0
°
eq
＝a*fx_0
°
max
，a为预先设定的载荷系数，设定载荷选定台架耐久试验循环数lc_x0
°
，则基于伪损伤等效原则有：
[0169]
则计算出初始等效载荷对应的循环数lc_x0
°
：：
[0170]
步骤56：步骤54伪损伤等效计算出的初始等效载荷，只考虑了载荷水平，需进一步进行悬架系统的同相位载荷谱fx-0
°
及其对应的初始等效载荷fx-0
°
的虚拟耐久仿真分析，以考虑其本身结构对载荷响应的影响。基于步骤51获取的悬架系统有限元分析模型，全约束悬架与白车身连接处，在左、右轮心处分别施加x方向单位力进行有限元分析，得到悬架系统的x方向单位力应力响应结果，再分别与同相位载荷谱fx-0
°
及其对应的初始等效载荷fx_0
°
eq
关联，结合悬架系统的材料sn曲线，计算出悬架系统的同相位载荷谱fx-0
°
的路试耐久分析结果及其对应的初始等效载荷对应的悬架系统各部位的疲劳损伤，提取出步骤51确定的危险区域节点ni的同相位载荷谱的路试耐久分析结果的疲劳损伤值d
ni
x_0
°
及其对应的台架耐久分析结果的疲劳损伤值d
ni
x
eq
_0
°
，即第一台架耐久疲劳损伤和第二台架耐久疲劳损伤，节点ni的第一疲劳损伤比值δr为预先设定的阀值，δr表明等效载荷的误差精度；否则需要对初始等效载荷进行优化，即调整初始等效载荷的循环次数及对应的载荷幅值，直至节点ni的第一疲劳损伤比值r
ni
x_0
°
≤δr。
[0171]
步骤57：重复步骤52-56，依次完成同相位载荷谱fx-180
°
、fx
‑△
、fy-0
°
、fy-180
°
、fy
‑△
、fz-0
°
、fz-180
°
和fz
‑△
的初始等效载荷的确定。
[0172]
步骤6：同相位载荷谱对应的初始等效载荷优化：
[0173]
由于步骤5获取的各载荷分量的初始等效载荷，只考虑了各通道载荷单独作用下的损伤等效，未考虑各通道间载荷的耦合作用，需进一步对比分析悬架系统总的台架耐久和路试耐久仿真分析结果及对初始等效载荷进行优化。
[0174]
需要说明的是，步骤6的具体操作如下：
[0175]
步骤61：悬架系统总的台架耐久分析，即将步骤5获取的同相位载荷谱fx-0
°
、fx-180
°
、fx
‑△
、fy-0
°
、fy-180
°
、fy
‑△
、fz-0
°
、fz-180
°
和fz
‑△
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久分析结果进行线性叠加，则步骤51所述的危险区域节点ni对应的总的台架耐久疲劳损伤为d
ni
test，则：
[0176]dni
test＝w1*d
ni
x
eq
_0
°
+w2*d
ni
x
eq
_180
°
+w3*d
niyeq
_δ+w4*d
niyeq
_0
°
+w5*d
niyeq
_180
°
+w6*d
niyeq
_δ+w7*d
nizeq
_0
°
+w8*d
nizeq
_180
°
+w9*d
nizeq
_δ
[0177]
式中：w1、w2…
w9为各等效载荷对应的调整系数，具体地取值范围为[0，2]，可以用于进一步缩减台架试验工况和调整等效载荷，调整系数设为初值时：w1＝w2＝
…
＝w9＝1，
[0178]dni
test即为步骤51所述的危险区域节点ni对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳总损伤。
[0179]
步骤62：将步骤61获取的节点ni对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳总损伤d
ni
test，与步骤51获取的节点ni对应的路试耐久疲劳总损伤d
ni
进行比较，如果节点ni对
应的初始等效载荷作用下的第二疲劳损伤比值则初始等效载荷可输出作为台架试验载荷；否则需调整各等效载荷对应的系数，直至节点ni对应的第二疲劳损伤比值r
ni
满足预设条件；
[0180]
最后，基于损伤相等的原则，结合调整系数优化各等效载荷的幅值或者循环数，输出优化后的等效载荷作为台架试验载荷。
[0181]
本技术实施例的技术方案为了简化等效载荷优化处理过程，保持等效载荷幅值不变，只调整了等效载荷的循环数，优化后的等效载荷循环数为初始等效载荷对应的循环数与调整系数的乘积；实现了悬架系统的整车试验场道路谱载荷转化为台架耐久试验载荷，能够建立了整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性；
[0182]
能够通过简单的双作动缸台架准确地验证悬架系统的耐久性能，能提前识别整车道路耐久试验中的悬架问题，减少试验验证的反复性，提升了整车耐久试验一次性通过率，缩短试验验证周期和降低试验成本。另外，适应于所有结构承载件的整车试验场道路载荷转换为台架耐久试验载荷，应用范围广泛。
[0183]
参见图4所示，基于与方法实施例相同的发明构思，本装置实施例提供一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制装置，该装置包括：
[0184]
特征路面载荷谱获取模块，其用于截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；
[0185]
同相位载荷谱获取模块，其用于基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；
[0186]
初始等效载荷一级优化模块，其用于基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对所述初始等效载荷进行第一级优化，使得所述第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；
[0187]
台架耐久疲劳总损伤获取模块，其用于对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；
[0188]
初始等效载荷二级优化模块，其用于基于所述悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对所述初始等效载荷进行第二级优化，使得所述台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。
[0189]
本技术实施例能够建立整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性，能够通过简单的双作动缸台架准确地验证悬架系统的耐久性能，克服了五工况多轴加载法输入的正弦波载荷与试验场道路谱载荷没有关联性的缺点，也克服了单轴加载的载荷谱未考虑左、右轮心各方向载荷的相位关系的缺点。
[0190]
另外，基于本技术实施例的技术方案编制的载荷能够通过简单的双作动缸台架加载，加载方法简单，并且试验成本低，克服了多轴道路模拟方法的复杂性和高成本的缺点。
[0191]
进一步的，所述载荷相位表整合模块还用于针对不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱，进行相位划分，获得三个预设载荷分量对应相位差；
[0192]
基于三个预设载荷分量对应相位差，整合获得对应的载荷相位表；
[0193]
将不同所述特征路面的循环数添加至所述载荷相位表；其中，
[0194]
三个预设载荷分量分别为fx、fy和fz；
[0195]
相位差包括0
°
、180
°
和
“△”
，0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。
[0196]
进一步的，同相位载荷谱获取模块还用于针对不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱，进行相位划分，获得三个预设载荷分量对应相位差；
[0197]
同相位载荷谱获取模块还用于基于三个预设载荷分量对应相位差，整合获得对应的载荷相位表；
[0198]
同相位载荷谱获取模块还用于将不同所述特征路面的循环数添加至所述载荷相位表；其中，
[0199]
三个预设载荷分量分别为fx、fy和fz；
[0200]
相位差包括0
°
、180
°
和
“△”
，0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。
[0201]
进一步的，同相位载荷谱获取模块还用于基于不同特征路面的左、右轮心处对应的三个预设载荷分量的载荷谱的伪损伤，选取伪损伤最大的一侧轮心的载荷谱作为悬架系统轮心的所述预设载荷分量对应的同相位轮心载荷；
[0202]
同相位载荷谱获取模块还用于针对同相位轮心载荷，按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数线性叠加，获得各载荷分量组合对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱。
[0203]
进一步的，初始等效载荷一级优化模块还用于对悬架系统进行路试耐久仿真分析，确定悬架系统的危险区域；
[0204]
初始等效载荷一级优化模块还用于对所述悬架系统轮心处同相位载荷谱进行雨流统计，获得对应的载荷幅值-均值-次数矩阵；
[0205]
初始等效载荷一级优化模块还用于计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤；
[0206]
初始等效载荷一级优化模块还用于对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤；
[0207]
初始等效载荷一级优化模块还用于基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数；
[0208]
初始等效载荷一级优化模块还用于基于悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤以及初始等效载荷对应的循环数，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的初始等效载荷；
[0209]
初始等效载荷一级优化模块还用于基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱，获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤；
[0210]
初始等效载荷一级优化模块还用于基于根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，获得悬架系统危险区域对应的第二台架耐久疲劳损伤；
[0211]
初始等效载荷一级优化模块还用于基于悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤以及第二台架耐久疲劳损伤，获得悬架系统危险区域对应的第一疲劳损伤比值。
[0212]
进一步的，计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤计算公式为：
[0213][0214]
式中，其中，
[0215]
dfx_0
°
ij
为矩阵单元对应的伪损伤，nx0
°
ij
为矩阵单元对应的循环次数，fx_0
°
ij
矩阵单元对应的载荷幅值，b为疲劳强度指数，c为疲劳强度系数。
[0216]
进一步的，对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，还包括载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和计算公式：
[0217][0218]
式中，b为疲劳强度指数。
[0219]
进一步的，基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，还包括初始等效载荷对应的循环数计算公式：
[0220]
其中，
[0221]
lc_x0
°
为初始等效载荷对应的循环数；
[0222]
预设同相位载荷谱fx_0
°
对应的初始等效载荷为fx_0
°
eq
＝a*fx_0
°
max
，a为预先设定的载荷系数。
[0223]
进一步的，所述对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤中，还包括台架耐久疲劳总损伤线性叠加公式：
[0224]dni
test＝w1*d
ni
x
eq
_0
°
+w2*d
ni
x
eq
_180
°
+w3*d
niyeq
_δ+w4*d
niyeq
_0
°
+w5*4d
niyeq
_180
°
+w6*d
niyeq
_δ+w7*d
nizeq
_0
°
+w8*d
nizeq
_180
°
+w9*d
nizeq
_δ；其中，术语解释可参见第一方面提及的方法实施例。
[0225]
需要说明的是，本技术实施例提供的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制装置，其对应的技术问题、技术手段以及技术效果，从原理层面与汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法的原理类似。
[0226]
需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0227]
以上仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对所述初始等效载荷进行第一级优化，使得所述第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；基于所述悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对所述初始等效载荷进行第二级优化，使得所述台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。2.如权利要求1所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，所述基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，对具有相同相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱中，包括以下步骤：针对不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱，进行相位划分，获得三个预设载荷分量对应相位差；基于三个预设载荷分量对应相位差，整合获得对应的载荷相位表；将不同所述特征路面的循环数添加至所述载荷相位表；其中，三个预设载荷分量分别为fx、fy和fz；相位差包括0
°
、180
°
和
“△”
，0
°
相位差表示左右车轮同相位运动，180
°
相位差表示左右车轮反向运动，
“△”
相位差表示单轮运动，另一个车轮只承受垂向的半载轴荷。3.如权利要求2所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，对具有相同相位差的同一载荷分量进行线性叠加重组，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱中，包括以下步骤：基于不同特征路面的左、右轮心处对应的三个预设载荷分量的载荷谱的伪损伤，选取伪损伤最大的一侧轮心的载荷谱作为悬架系统轮心的所述预设载荷分量对应的同相位轮心载荷；针对同相位轮心载荷，按照试验场道路谱采集规范中规定的循环圈数线性叠加，获得各载荷分量组合对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱。4.如权利要求1所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，分别获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤、第二台架耐久疲劳损伤以及对应的第一疲劳损伤比值中，包括以下步骤：对悬架系统进行路试耐久仿真分析，确定悬架系统的危险区域；
对所述悬架系统轮心处同相位载荷谱进行雨流统计，获得对应的载荷幅值-均值-次数矩阵；计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤；对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤；基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数；基于悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤以及初始等效载荷对应的循环数，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的初始等效载荷；基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱，获得悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤；基于根据悬架系统轮心处同相位载荷谱进行伪损伤等效获得的初始等效载荷，获得悬架系统危险区域对应的第二台架耐久疲劳损伤；基于悬架系统危险区域对应的第一台架耐久疲劳损伤以及第二台架耐久疲劳损伤，获得悬架系统危险区域对应的第一疲劳损伤比值。5.如权利要求4所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，计算获得载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤计算公式为：式中，其中，dfx_0
°
ij
为矩阵单元对应的伪损伤，nx0
°
ij
为矩阵单元对应的循环次数，fx_0
°
ij
矩阵单元对应的载荷幅值，b为疲劳强度指数，c为疲劳强度系数。6.如权利要求4所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，对载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和，获得悬架系统轮心处的同相位载荷谱对应的伪损伤中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，还包括载荷幅值-均值-次数矩阵中各矩阵单元对应的伪损伤求和计算公式：单元对应的伪损伤求和计算公式：b为疲劳强度指数。7.如权利要求4所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，基于载荷幅值-均值-次数矩阵中最大的载荷幅值，计算获得初始等效载荷对应的循环数中，以同相位载荷谱fx-0
°
为例，还包括初始等效载荷对应的循环数计算公式：其中，lc_x0
°
为初始等效载荷对应的循环数；预设同相位载荷谱fx_0
°
对应的初始等效载荷为fx_0
°
eq
＝a*fx_0
°
max
，a为预先设定的
载荷系数。8.如权利要求1所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法，其特征在于，所述对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤中，还包括台架耐久疲劳总损伤线性叠加公式：d
ni
test＝w1*d
ni
x
eq
_0
°
+w2*d
ni
x
eq
_180
°
+w3*d
ni
x
eq
_δ+w4*d
ni
y
eq
_0
°
+w5*d
ni
y
eq
_180
°
+w6*d
ni
y
eq
_δ+w7*d
ni
z
eq
_0
°
+w8*d
ni
z
eq
_180
°
+w9*d
ni
z
eq
_δ；其中，w1、w2…
w9为初始等效载荷对应的调整系数，调整系数的初始值为1；d
ni
x
eq
_0
°
、d
ni
x
eq
_180
°
、d
ni
x
eq
_δ、d
ni
y
eq
_0
°
、d
ni
y
eq
_180
°
、d
ni
y
eq
_δ、d
ni
z
eq
_0
°
、d
ni
z
eq
_180
°
以及d
ni
z
eq
_δ分别为同相位载荷谱fx-0
°
、fx-180
°
、fx
‑△
、fy-0
°
、fy-180
°
、fy
‑△
、fz-0
°
、fz-180
°
以及fz
‑△
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；d
ni
test为悬架系统危险区域在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳总损伤。9.一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制装置，其特征在于，所述装置包括：特征路面载荷谱获取模块，其用于截取获得试验场道路内不同特征路面对应的悬架系统轮心处特征路面载荷谱；同相位载荷谱获取模块，其用于基于不同特征路面的左、右轮心处对应的所述悬架系统轮心处特征路面载荷谱的相位差异，获得对应的悬架系统轮心处同相位载荷谱；初始等效载荷一级优化模块，其用于基于所述悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷，获得两者台架耐久疲劳损伤对应的第一疲劳损伤比值，并对所述初始等效载荷进行第一级优化，使得所述第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；台架耐久疲劳总损伤获取模块，其用于对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤；初始等效载荷二级优化模块，其用于基于所述悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤以及根据悬架系统轮心处试验场载荷谱获得的路试耐久疲劳总损伤，对所述初始等效载荷进行第二级优化，使得所述台架耐久疲劳总损伤与路试耐久疲劳总损伤对应的第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。10.如权利要求9所述的汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制装置，其特征在于，所述对在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷作用下的进行台架耐久分析结果进行线性叠加，获得悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤中，还包括台架耐久疲劳总损伤线性叠加公式：d
ni
test＝w1*d
ni
x
eq
_0
°
+w2*d
ni
x
eq
_180
°
+w3*d
ni
x
eq
_δ+w4*d
ni
y
eq
_0
°
+w5*d
ni
y
eq
_180
°
+w6*d
ni
y
eq
_δ+w7*d
ni
z
eq
_0
°
+w8*d
ni
z
eq
_180
°
+w9*d
ni
z
eq
_δ；其中，w1、w2…
w9为初始等效载荷对应的调整系数，调整系数的初始值为1；d
ni
x
eq
_0
°
、d
ni
x
eq
_180
°
、d
ni
x
eq
_δ、d
ni
y
eq
_0
°
、d
ni
y
eq
_180
°
、d
ni
y
eq
_δ、d
ni
z
eq
_0
°
、d
ni
z
eq
_180
°
以及d
ni
z
eq
_δ分别为同相位载荷谱fx-0
°
、fx-180
°
、fx
‑△
、fy-0
°
、fy-180
°
、fy
‑△
、fz-0
°
、fz-180
°
以及fz
‑△
对应的初始等效载荷作用下的台架耐久疲劳损伤；d
ni
test为悬架系统危险区域在各载荷分量的经过第一级优化后的所述初始等效载荷
作用下的台架耐久疲劳总损伤。

技术总结
本申请涉及一种汽车悬架系统台架耐久试验载荷编制方法及装置，涉及悬架系统技术领域，包括以下步骤：截取获得悬架系统轮心处特征路面载荷谱；获得悬架系统轮心处同相位载荷谱；获得悬架系统轮心处同相位载荷谱以及对应的初始等效载荷之间的第一疲劳损伤比值，进行第一级优化，使得第一疲劳损伤比值在第一级优化预设范围内；基于悬架系统危险区域对应的台架耐久疲劳总损伤及路试耐久疲劳总损伤，进行第二级优化，使得第二疲劳损伤比值在第二级优化预设范围内。本申请建立整车试验场工况与台架耐久试验工况的损伤一致相关性，提高等效载荷编制的可靠性，克服现有悬架系统台架耐久试验的缺陷。验的缺陷。验的缺陷。


技术研发人员：袁夏丽 郭静 王斌
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/9