当前位置：文档之家 › 基于道路谱的多体仿真迭代疲劳载荷技术_沙大亮

基于道路谱的多体仿真迭代疲劳载荷技术_沙大亮

  • 格式：pdf
  • 大小：1.07 MB
  • 文档页数：4

下载文档原格式

  / 4

合集下载

基于刚弹耦合多体动力学仿真的沙滩车下横臂疲劳寿命预测

基于刚弹耦合多体动力学仿真的沙滩车下横臂疲劳寿命预测

； ｓ （ Ｎ Ｉｙ ｎｔ ａｔ ｅ１ｅ ｏ ， ｉ ｓｔ ｄ ｒｅｎ ｒｔｓ ｃｒ ｓｎ ｙｓ ｓ ２ ｓ） ｄｈ ｌｄｉ ． ｗ ｃｒｎ ｉ ｆｅ ｅｏｔ ｒｔａｄ ｉ ｉ — ａ ｌｉａ ｅｏ ｃ，ｃ ｅ ｈｈｅ ｈｐ ｅｅｒｃｆ ｅ ｕｌｅｇ ａ ｍ ｔ ｒ ｕ ｉ ｕ
ｓ ｏ ｅｅｓ ｎｉ ａｔ ｆ ｕｐ ｔｉ ｌ Ａ Ｖ ｉｄ ｎ ｉｐ ｐ ｒ ａｅ ｎｓｆ ａｅＮ Ｓ Ｒ ＮＴ ｅ ｉ ／ ｔ ｓｅ ｔ ｌ ｔ ｏ ｓ ｓｅ，ｏ ｏ ｌ Ｔ ｏｅｉ ｔ ｓ ａ ｅ ｂ ￣ｄｏ ｔ ｒ Ａ Ｔ Ａ ．ｈ ｎａ ｓ ｒｈ ａｐ ’ ｓ ｎ ｆａ ｓ ｎ ｈ ｏｗ
１ ０ｉ… ｍ ｉ、 ｔ ｔ ． ｒ － ‘ ～ ｔ 坩 ‘， ＋＇ ～ ｔ ｉ ｊ、 ｉ、 、 ¨ ｆ ｍ “
中图分类 号 ：Ｈ１ ，Ｐ ９ ． 文献标 识码 ： Ｔ ６Ｔ ３ １ ９ Ａ
ｌ ｌ 商 了Ｉ 下横臂是沙滩车的关键 部件之 ． 其工作条件 比较恶劣 ， 要 承 各种交变载荷 ， 使其产 生损坏 ， 甚至断裂。 这就需要在保持合 的几何结构基础上提高下横臂 的抗疲劳 能 ，要在设训‘ 初期 ， 利用计算机模拟仿真 ， 对结构 的疲 劳寿命进 行分 忻预测 ， 有纠对 性 的进行设计 的改进 ， 具有较夫 的现实意 义 构件在规定 的使用期 限内能安全使用 。 基于有限元分析预测疲劳寿命首先根据载倚和几何结构计
３２ 下横 臂有 限元分 析 ．
冈结构的阻尼很小 ， 固有频率和振 型的影响很小 ， 对 可忽略
不计 取载荷 厂 为 ０则求解下横臂结构的动力学特性方 为： ． （） ，
Ｍ Ｋｘ ０ ＋ ： （ 、 １
（ 只要模态截断合理 ） 子结构（ 单冗 ） 超 的动力学特征是 由苴

横拉杆载荷谱采集与疲劳仿真分析

横拉杆载荷谱采集与疲劳仿真分析

横拉杆载荷谱采集与疲劳仿真分析作者：朱雄丁玲王朝斌吴旭来源：《汽车科技》2018年第05期摘要：本文以某型汽车多连杆悬架横拉杆为模型进行载荷谱时域历程采集、静强度校核、疲劳仿真分析。

在横拉杆上选择合适位置粘贴应变片，组全桥测量轴向应变。

在拉压力试验机上标定出横拉杆轴向受力与测点应变之间的线性关系。

根据可靠性试验规范采集一个完整循环的横拉杆载荷谱，为疲劳分析提供力信号输入。

建立横拉杆有限元模型，对比实测应变与仿真输出对应点应变，修改验证模型，保证有限元模型的准确性。

以实测载荷谱为输入对横拉杆进行疲劳仿真分析，验证横拉杆是否满足可靠性要求。

关键词：横拉杆；载荷谱；有限元；疲劳仿真中图分类号：U467.3 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）05-0064-03Abstract： In this paper， the load spectrum time history acquisition， static strength checking and fatigue simulation analysis of a multi-link suspension rack rod are carried out. Strain gauges were pasted on the track rod to measure the axial strain. The linear relationship between the axial force of the track rod and the strain at the measuring point is determined on the tensile testing machine. According to the reliability test specification， a full cycle load spectrum of track rod is collected to provide force signal input for fatigue analysis. The finite element model of thetrack rod is established， the corresponding strain of the measured strain and the simulation are comparedto ensure the accuracy of the finite element model. Based on the measured load spectrum， the fatigue analysis is carried out to verify whether the track rod meets the durability requirements.Key Words： track rod； load spectrum； finite element； fatigue simulation1 前言多连杆悬架横拉杆在汽车行驶过程中将路面激励传递到车身，长时间承受着交变载荷作用，可靠性需要得到充分验证。

汽车道路模拟试验路谱迭代

汽车道路模拟试验路谱迭代

汽车道路模拟试验路谱迭代“实车道路采谱试验就是为了得到汽车在实际道路行驶中的载荷（应变、加速度、力等信息），在该车的实际运用地区的公路以及试验场进行的实车道路试验。

实车道路试验在汽车开发过程中占有十分重要的地位，通过道路试验可以分别评价汽车的耐久性、舒适性和安全性等个方面，同时考察各个系统和总成的性能。

”实车道路采谱试验就是为了得到汽车在实际道路行驶中的载荷（应变、加速度、力等信息），在该车的实际运用地区的公路以及试验场进行的实车道路试验。

实车道路试验在汽车开发过程中占有十分重要的地位，通过道路试验可以分别评价汽车的耐久性、舒适性和安全性等个方面，同时考察各个系统和总成的性能。

道路试验是汽车开发过程中不可或缺的重要阶段，它包括在高速公路、普通路面、恶劣道路以及各种特殊路面上的测试，是一种检验汽车性能的有效手段。

由于西方国家的路面条件与我国实际情况存在较大差异，因而难以参考国外引进的试验规范和试验路面谱，例如福特公司的JerryZ. Wang和Mark W. Muddiman等人曾于1996年至1997年对中国用户道路载荷谱与福特公司在美国和比利时的试车场道路载荷谱进行了比较研究，发现在国外某种道路路面上不会发生故障的零部件却在国内出现刚度强度问题。

另外我国幅员辽阔，各地道路情况差异较大，因而也有必要对典型地区道路载荷谱进行分析，找出其与试车场道路载荷谱对应关系，可为制定适合我国的试验谱系及规范提供理论依据和有效参数。

将地区道路等效成试车场道路不同路段混合而成的组合路段，即得到地区道路与试验场道路载荷谱的当量关系，就可在试车场按一定比例混合各种路面来再现目标用户地区道路载荷输入，进一步扩展外推后，便可了解较长里程后的损伤情况，达到加速试验的目的。

JerryZ. Wang和Mark W. Muddiman等人曾于1996年至1997年对中国用户道路载荷谱与福特公司在美国和比利时的试车场道路载荷谱进行了比较研究，发现在国外某种道路路面上不会发生故障的零部件却在国内出现刚度强度问题。

道路模拟试验中道路载荷谱的选择方法

道路模拟试验中道路载荷谱的选择方法
实测道路载荷谱时间历程如图 3 所示 。
图 2 测量轮 ( WF T) 和测试系统 Fig. 2 WF T and testing system
图 3 EV P 道路载荷谱时间历程 Fig. 3 Time history of loading spectra acquired in EV P road
通道
019- [ 35 ] 020- [ 36 ] 021- [ 37 ] 022- [ 38 ] 023- [ 39 ] 024- [ 40 ] 025- [ 41 ] 026- [ 42 ] 027- [ 43 ] 028- [ 44 ] 029- [ 45 ] 030- [ 46 ] 031- [ 47 ] 032- [ 48 ] 033- [ 49 ]
第 1 期
彭 为 ,等 :道路模拟试验中道路载荷谱的选择方法
·9 ·
通道的 ,包括力 (力矩) 、位移 、应变等 。在数据筛选 时 ,为保证合理性并方便分 ,可只考虑与实际疲 劳损伤关系最为密切的应变信号 。先对每个循环 试验数据的 30 个应变通道进行损伤计算 ,每个循
环得到一个 30 ×1 的损伤向量 。接下来再对这 15 个损伤向量进行分析筛选 。各循环损伤向量如表 1 所示 (限于篇幅 ,表中仅列出 5 个循环 ,每个循环 列出 15 个通道) 。
收稿日期 : 2003 - 11 - 10 作者简介 : 彭 为 (1971 - ) ,男 ,安徽霍邱人 ,博士生 ,研究
方向为汽车系统动力学与控制. 靳晓雄 ,教授 ,博 士生导师.
荷的情况 。 近年来 ,上海大众等汽车生产厂家开始利用试
验场和试验台来对整车及零部件在实际使用中的 载荷进行当量模拟 ,在相对短的时间内完成疲劳性 能试验 。由于条件限制 ,目前在进行道路模拟试验 时 ,一般以道路试验实测的加速度或应变信号作为 迭代目标信号 ,这种方法存在精度不够高 、迭代收 敛时间长等缺点 。如以实测车轮轴头的力信号作 为迭代目标信号则可克服以上缺点 ,大大提高精度 和效率 。

基于道路载荷谱的车身疲劳寿命改进研究

基于道路载荷谱的车身疲劳寿命改进研究

整 车室 内道 路 模 拟试 验 分 为轮 耦 合 型道路 模 拟 试验 和轴 耦 合型 道 路模 拟 试 验 两种 类 型 。失 效
位 置 的损 伤 贡献 分 析 结 果 表 明 ， 身 失 效 位 置 处 车 占比 ９ ％ 以上 的损 伤 发生在 以垂 向激励 为 主 的各 ８ 种 粗糙 路 面上 ， 因此 本 课 题 中采 用 轮 耦 合 方 式 的
目
—
架试 验加 载信 号 驱 动 台架 ， 各 监 测 点 处 采 集 应 在 变响 应信 号 ， 后 与 实 际道 路 上 采 集 的 信 号进 行 然 比较 ， 图 ３所 示 ， 算 出误 差 信 号 ， 此 修 正 驱 如 计 据
动信 号并 再 次 完 成 加 载 ， 此 循 环 下 去 。当迭 代 如 点 响应 与 目标 之 间 的 误 差 达 到 允 许 范 围之 内 时 ，
９ ％ 以 上 的粗 糙 路 面 采 集 的 信 号 进 行 迭 代 ， 流 ８ 其
程 图见 图 ２ 。
１ 代１ ｒ嘉 模 ＿ 嚣 拟Ｉ ． 迭－ １ － ＇ 膝 等
图 １ 车 身 开 裂 研 究 技 术 路 线
２ １ 典型 路面 道路 谱 采集 ．
研 究 过 程 中采 用 虚拟 试 验 台 的形 式来 建 立 目 标 车辆 的耐 久 性 虚 拟 分 析 模 型 ， 虚 拟 模 型 的边 该
界输 入 条件 为轮 轴 六 分 力 信 号 和轮 轴 位 移 信 号 ， 而 此信 号必 须 通 过 实 车 的道 路 载 荷 谱 采 集 得 到 。
此外 ， 虑 到后期 室 内道 路 模 拟 试 验 和 Ｃ Ｅ耐久 考 Ａ
分 析 的需要 ， 车 场 道 路 试 验 采 集 的 信 号 包 括 车 试

基于道路谱的整车疲劳分析

基于道路谱的整车疲劳分析
配置 Channel
MAX
设置分析 参数
保存Group信息文件
保存Channel MAX信息文件 保存分析任 文件
提交分析
疲劳分析操作流程图
疲劳计算 实车路试对比
三、FEMFAT软件在长安开发 架疲劳仿真
扭力梁 架疲劳仿真
稳定杆 架疲劳仿真
悬架系统 架疲劳仿真
2 模型检查 计算TB状态模型的模态，对模型进行检查
3 静力分析，采用惯性释放方法，计算各通道6方向的静力结果
某款汽车接附点编号示意图
二、基于道路谱的车身疲劳分析
5.在FEMFAT中计算基于道路谱的车身疲劳损伤
新建任
导入分析 模型
生成通道临时文件
后处理
按照材料 分Group
导入材料并指 定Group材料
速度及在Z向
的位移 根据此原则路普采集试验一般安装以 传感器用于相关信号采集 1 变片 标定出车 X Y方向力 标定出减震器 或弹簧 Z方向力 2 位移传感器 测量 心Z向位移 3 速度传感器 测量 心处X Y Z方向 速度 测量车身 毂包处Z方向
速度 4 GPS 测量试验车纬度 经度 海拔 车速等
某款汽车数据采集路线示意图
某款汽车选择的9段特征路面
3. 多体动力学仿真
根据选择的特征路面，进行载荷谱迭代，载荷分解及工况仿真计算
二、基于道路谱的车身疲劳分析
4.计算单位载荷 的 力分布
1 计算单位 力的模型准备
1 一般用TB状态的模型
2 焊点焊缝的处理
3 接附点编号
4 配重保持 多体模型一
5 按照材料对模型进行分组
踏板 架耐久仿真
车 弯曲疲劳 架耐久仿真
三、FEMFAT软件在长安开发体系中的应用

基于道路谱的整车疲劳分析


2 模型检查 计算TB状态模型的模态，对模型进行检查
3 静力分析，采用惯性释放方法，计算各通道6方向的静力结果
某款汽车接附点编号示意图
二、基于道路谱的车身疲劳分析
5.在FEMFAT中计算基于道路谱的车身疲劳损伤
新建任
导入分析 模型
生成通道临时文件
后处理
按照材料 分Group
导入材料并指 定Group材料
某款汽车传感器布置示意图
二、基于道路谱的车身疲劳分析
2.载荷信号采集及数据后处理
1 采集 根据路试道路规划进行多次 少2次以 典型路面载荷采集 2 数据减缩 根据相对损伤值进行数据减缩，确保减缩后的数据 原数据的相对 损伤值相当 3 路普选择 1 该路普多数通道最大值均大于另外的路谱 2 该路谱多数通 道相对损伤值均大于另外的路谱 3 该路谱 存在 合理数据
速度及在Z向
的位移 根据此原则路普采集试验一般安装以 传感器用于相关信号采集 1 变片 标定出车 X Y方向力 标定出减震器 或弹簧 Z方向力 2 位移传感器 测量 心Z向位移 3 速度传感器 测量 心处X Y Z方向 速度 测量车身 毂包处Z方向
速度 4 GPS 测量试验车纬度 经度 海拔 车速等
某款汽车数据采集路线示意图
某款汽车选择的9段特征路面
3. 多体动力学仿真
根据选择的特征路面，进行载荷谱迭代，载荷分解及工况仿真计算
二、基于道路谱的车身疲劳分析
4.计算单位载荷 的 力分布
1 计算单位 力的模型准备
1 一般用TB状态的模型
2 焊点焊缝的处理
3 接附点编号
4 配重保持 多体模型一
5 按照材料对模型进行分组
基于道路谱的整车疲劳分析 ——长安汽车

车辆道路载荷谱的Hilbert边际谱分析方法及应用

车辆道路载荷谱的Hilbert边际谱分析方法及应用车辆道路载荷谱是指车辆在道路上行驶时产生的载荷信号，它对道路的损伤和寿命具有重要影响。

因此，准确地估计道路上车辆的载荷谱显得十分重要。

而Hilbert边际谱分析方法是一种有效的处理信号的方法，能够从时域和频域两个方面对载荷信号进行分析，因此能够应用于车辆道路载荷谱的分析。

Hilbert边际谱分析方法是指通过利用信号在时频域的特性进行边际谱分析，并通过计算峭度来识别信号的特征。

它的基本思想是将信号分解为振幅调制和频率调制两个部分，然后可以对这两个部分进行进一步分析。

对于车辆道路载荷谱，可以将其视为由多个频率分量组成的信号，采用Hilbert边际谱分析方法可以分析出各个频率分量对道路的影响，从而准确估计道路的损伤和寿命。

在实际应用中，Hilbert边际谱分析方法还可以结合相关分析和聚类分析等统计方法，对载荷谱进行进一步分析。

例如，可以将同一路段内不同时间的载荷数据进行关联分析，找出不同车辆的共性和差异性，为道路维修和改造提供科学依据。

此外，还可以采用聚类分析方法对不同道路类型、不同车型和不同行驶状态下的载荷谱进行聚类分析，得到相应的聚类中心，为道路结构设计和材料选择提供决策支持。

总之，Hilbert边际谱分析方法是一种高效准确的分析车辆道路载荷谱的方法，可为道路维护和改造提供科学依据，为道路结构设计和材料选择提供决策支持。

这种方法的应用还需要进一步深入研究和发展，以适应不断增长的道路交通和车辆技术需求。

Hilbert边际谱分析方法的应用不仅局限于车辆道路载荷谱分析，还可以拓展至其他领域。

例如，在医学领域，可以将人体脉搏信号视为一种载荷信号，采用Hilbert边际谱分析方法对其进行分析，从而得出有关人体健康状况的信息。

在工业领域，可以对机器设备的振动信号进行分析，找出设备故障的原因和位置，提高生产效率和设备利用率。

然而，Hilbert边际谱分析方法也存在一些问题和限制。

汽车零部件可靠性测评技术的发展与应用

10.16638/ki.1671-7988.2021.012.035汽车零部件可靠性测评技术的发展与应用宁世儒，张冠勇，庞方超（中汽研汽车检验中心（天津）有限公司，天津300300）摘要：随着汽车零部件可靠性验证已成为产品开发过程中越来越重要的一个环节，并占用了整车研发过程中的大量时间，因此迫切需要研发出更为高效的汽车零部件可靠性测评技术。

文章从编辑道路载荷谱、搭建疲劳耐久性台架试验以及虚拟仿真试验技术三个方面着手进行汽车零部件可靠性测评技术研究及应用现状阐述，并对未来车辆可靠性测评技术的发展方向进行展望，为实现汽车零部件产品开发流程的最优化，降低研发费用以及增强产品竞争力提供重要的理论支撑。

关键词：可靠性强化试验技术；道路载荷谱；可靠性台架试验；虚拟仿真试验技术中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)12-113-04Development and Application of Reliability StrengtheningTest Technology for Auto PartsNING Shiru, ZHANG Guanyong, PANG Fangchao( China Automotive Research Institute Automotive Inspection Center (Tianjin) Co., Ltd., Tianjin 300300 )Abstract: As the reliability verification of auto parts has become an increasingly important part of product development and takes up a lot of time in the vehicle parts development process, there is an urgent need to develop more efficient reliability evaluation technologies for auto parts. This paper starts to conduct auto parts reliability evaluation research and application status elaboration from three aspects: editing the road load spectrum, building reliability bench test and virtual simulation test technology, and looks forward to the future vehicle reliability evaluation technology, and provides important theoretical support for realizing the optimization of the development process of auto parts products, reducing R&D costs and enhancing product competitiveness.Keywords: Reliability enhancement test technology; Road load spectrum; Reliability bench test; Virtual simulation test technologyCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)12-113-04前言近年来，国内汽车市场结束了连续29年的增长奇迹，市场对于汽车产品的可靠性和安全性提出越来越高的标准和要求[1-2]。

疲劳载荷谱

疲劳载荷谱
疲劳载荷谱是指衡量或模拟结构物在其寿命内受到的疲劳载荷的统计数据。

它描述了结构物在不同时间点或时间段内所受到的载荷大小和频率。

疲劳载荷谱的构建通常需要进行大量的实验测量或使用计算机模拟技术。

在实验测量中，可以通过使用应变计、加速计、压力传感器等传感器对结构物所受到的加载进行监测和记录。

通过多次重复加载，并将测量结果进行统计分析，就可以得到相应的疲劳载荷谱。

在计算机模拟中，可以通过有限元分析等方法对结构物在不同工况下的载荷进行模拟。

通过对结构物所受到的载荷进行统计分析，就可以得到相应的疲劳载荷谱。

疲劳载荷谱对于结构物寿命评估和疲劳强度设计具有重要意义。

它可以用于确定结构物在预期的使用寿命内是否会发生疲劳破坏，并为疲劳强度设计提供基础数据。

疲劳载荷谱的准确性和合理性对于结构物的安全性和可靠性具有关键影响。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 7 GRAVE 路面轮心加速度时域、频域对比
y Desired 比较，如果满足条件，则迭代结束， un 1 即
满足实际路谱采集时对样车的激励。并可此次的仿 真结果作为迭代的最终结果，提取相应零部件的疲 劳载荷。如果不满足条件，则通过相应信号 yn 1 与 期望信号 y Desired 的差异（ yDesied yn1 ）以及逆传函 对驱动信号 un 1 进行修正得到驱动信号 u n ， 再次驱 动整车样机进行仿真，之道获得 yn 1 逼近 y Desired ， 满足判定要求。为了使迭代过程不发散，能够尽快 收敛，首次的驱动信号 u0 通过逆传递 F 和由试验 采集得到的期望路谱 y Desired 获得，如下式：
图 4 路谱信号
的轮心处的外部激励 （驱动信号， 如轮心垂向位移、 水平向力等） 。将整个整车样机模型看作一个系统， 路面在轮心处的激励作为输入，各个传感器的响应 作为输出。利用拉普拉斯变换可建立系统的输入、 输出关系，即传递函数。然后对传递函数求逆得到 逆传递函数，作为由输出反求得到输入的关系。 Adams 建立的整车样机模型是一个非线性系统，而 传递函数是线性的，需要反复修正驱动信号（激 励） ，使响应信号逼近实测值，最终得到准确的激 励输入，这就是虚拟迭代的原理。
是建立输出相应信号通道。在底盘及车身各个信号 采集点建立相标位置应与各个传感器的安装零件 及坐标位置一致。
图 4 样车 Adams 疲劳多体模型图
将经过修正和调试正确的整车模型导出为一 定格式的文件（*.adm） ，用于虚拟迭代时的调用。 3. 道路载荷谱虚拟迭代原理 道路载荷谱虚拟迭代的思想是通过试验场实 车测试得到相关部件响应信号（如弹簧位移、轮心 加速度等） ，通过迭代反求技术获得难以实测获取
1
图 8 Grave 和 Cobblestone 路面各个响应通道相对损伤
参考文献
1、沙大亮，极限工况多体动力学仿真及载荷分解作业指导书 长安汽车研究院 CAE 工程所 2、陈军，MSC.ADAMS 技术与工程分析实例所
u0 F 1 * y Desied
4、迭代结果评价：
(3)
作者简介：沙大亮，男，出生于 1980 年 10 月，硕士，重庆大学机械设 计及理论专业，长安汽车工程研究总院 CAE 工程所。研究方向：道路谱 疲劳载荷分析，车辆多体动力学仿真及载荷分析，联系电话
迭代信号与路谱实测值的比较包括三个方面，
13638342625，邮箱：sdl29@
基于道路谱的多体仿真迭代疲劳载荷技术
作者：沙大亮 卲建 陈建华 王俊翔
单位：重庆长安汽车工程研究院 CAE 工程所
摘要： 对于疲劳载荷谱的获取一直是疲劳分析中极为重要的一个部分， 直接决定疲劳分析的结果是否准确。 本文介绍一种实用性强、精度高、经济可靠的疲劳载荷获取方法。这种技术是用应标定技术获取真实道路 谱，通过驱动 Adams 建立的车辆虚拟样机进行迭代，使车辆虚拟模型的相应通道逼近实测道路谱信号，从 而实现虚拟样机重现实际道路过程， 进而获取车身及其零部件道路谱疲劳载荷， 为疲劳分析提供载荷输入。 关键字：道路谱 ADAMS 迭代 疲劳载荷
2 整车虚拟样机建立 整车虚拟样机的质量直接影响到能否获取可 信了车身及底盘零部件的疲劳载荷。整车模型与实 际样车差距较大将导致迭代所需的传递函数的不 能反映真实车辆状态，线性性也不能满足要求，甚 至会导致仿真迭代不能正常进行。首先，根据样车 底盘参数（硬点、零部件质量、弹簧刚度、减振器 阻尼以及衬套的刚度数据等） 和配重数据， 用 Adams 建立该车的多体动力学模型。模型中不含有轮胎， 这是由于迭代的位移和力均作用在轮心处，作为整 车的驱动信号，直接驱动整车模型运动。其次在道 路测试之前，应该测量车辆的轮胎载荷、重心位置 和悬架限位器间隙等参数，并根据测量结果对模型 进行修正。第三是建立驱动信号通道。在多体模型 的轮心处建立垂向的位移 （Point Motion）驱动作为 垂向的位移驱动信号（如多通道的还需建立横向和 纵向的力驱动） 。位移数据以 Spline 形式通过函数 输入，例如 CUBSPL(time,0,SPLINE_DZ_FL, 0)。最后
图 1 道路谱多体虚拟迭代流程
获取整车及零部件真实状态的疲劳载荷。以此作为
图 2 标定试验
图 3 信号标定曲线
道路谱采集的数据是在现场动态测试中通过 数据采集设备对测试仪器检拾到的动态模拟信号 进行离散化、数字化、转换和变换后得到的一列具 有等时间间隔特征的数字信号。为了满足载荷分解 的需要，应对路谱采集试验获得的各类数据进行科 学的变换处理，包括数据有效性处理、信号处理、 数据缩减。
其中：
(2)
图 6 GRAVE 路面悬架位移时域、频域对比
F 1 ——逆传函，由（1）式求逆获得。
yDesied ——期望信号，即采集信号。 yn 1
——第 n-1 次的输出信号。
u n、 u n1 ——第 n-1、n 次的驱动信号。
总的过程是，第 n-1 次的驱动信号驱动整车样 机获得第 n-1 次的输出相应信号 yn 1 ，将 yn 1 与
该技术是通过标定样车进行道路试验，采集得 到的路谱信号（如加速度、位移、应变等） ，利用 多体动力学软件（Adams）建立车辆虚拟样机，然 后通过迭代软件 FemFat-Lab 调用 ADAMS 的求解器 对样机模型进行迭代计算，并通过各个信号通道控 制，使车辆虚拟样机状态逼近样车实际状态，进而
输入进行疲劳寿命预测和结构优化，以满足产品可 靠性设计目标值。该项技术涉及道路谱采集处理、 整车虚拟样机的建立、道路谱虚拟迭代三部分技 术。 1 道路谱采集及处理 载荷谱采集使用力标定法，通过标定技术确定 零部件的外来与应变之间的线性关系，建立力分量 与应变之间的标定系数矩阵。由于零部件结构形式 及采集外力分量的不同，存在各外力分量对各向应 变之间相互干扰，这样就需要要进行解耦。应变片 的粘贴位置以及组桥形式就需要相应的发生变化， 这是该测量方法技术能力的主要体现之一。
图 5 虚拟迭代原理图
如图 5 所示，首先生成噪声信号，以噪声信号
作为输入通道信号，根据迭代通道不同，噪声也分 为四通道和多通道两种。将噪声输入多体动力学模 型驱动模型进行仿真求解，获取相应输出通道信 号。然后通过拉式变换获得车辆多体动力学模型的 传递函数，如下面公式。 传递函数：
时间域、功率谱密度和相对损伤值。前两项是在时 域和频域对相应信号的幅值吻合度进行评价，主要 是通过曲线趋势及峰值对比进行主观评价 （如图 6、 7） 。这里的“相对损伤值”指标，是忽略了 S-N 曲 线、表面质量、加工质量等与部件相关的性能的影 响（因为分析所用的是同一个部件） ，而只是对载
F ( s) y ( s) / u ( s)
(1)
荷的疲劳性能进行比较。该方法在这里只是对相应 信号和期望信号进行相对比较。 经验表明时间域和功率谱方面吻合得不够好 则相对损伤值会有较大的偏差，只有在时间域和功 率谱方面都吻合得较好，才可能保证相对损伤值满 足要求，一般损伤值取应接近 1（如图 8） 。
输入的载荷类型基本是固定的（如四通道的轮 心的垂向位移） ；在选取输出项（即用于迭代的信 号）时需要选取与输入相关性较好的响应信号，如 弹簧变形和轮心垂向加速度，与输入信号在垂向都 有较好的相关性，利于虚拟迭代。 传递函数生成后，就可以传递函数的逆建立驱 动信号和输出信号之间的关系，如下式表示：
un un1 F 1 * ( y Desied yn1 )