摩托车道路模拟试验方法技术

本发明专利技术的一种摩托车道路模拟试验方法，包括(1)采集道路行驶时车辆的原始响应信号；(2)信号编辑处理得到室内试验期望响应信号；(3)测量振动试验系统的频率响函数；(4)计算振动试验台的驱动信号；(5)信号迭代；a如果不符合就返回到第4步；b符合就进行下一步；(6)获得满足精度要求的试验台驱动信号；(7)室内道路模拟试验；(8)试验结果处理、寻找室内室外试验的当量关系；在第2步、第7步、第8步进行试验方法改进，达到本明的技术目的；通过本方法能够具有缩短试验周期、节省试验费用，试验结果准确、可比性强、安全性好，可以对某些重要结构进行专项研究试验，可用于摩托车产品的结构强度、耐久性及行驶舒适性研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种车辆试验方法，具体的讲是一种，一种可以实现摩托车室外道路试验在室内采用台架振动方式进行模拟的等效试验方法。
技术介绍
近年来，我国的摩托车工业有了突飞猛进的发展，年产量、出口量均已居于世界首位，但由于我们长期研发投入不足，自主开发技术水平不高等原因，使我国生产的摩托车产品总体水平与工业发达国家相比还有着不小的差距。这种差距在摩托车中、高端产品方面表现得尤为明显，严重影响了我国摩托车在国际市场上的竞争力。 长期以来，我国摩托车结构及相关零部件在设计时主要采用的是静强度的设计方法，产品的可靠性主要取决于安全系数的选取，并且认为安全系数越大越好。由此得到的结果往往是产品的强度过高、结构庞大、材料的利用率较低，引发资源的浪费，而另一方面则由于对实际使用工况估计不足，出现了产品过早损坏的情形。为了使其结构设计更加科学合理，提高产品的总体性能，开展摩托车整车台架试验方法研究具有非常重要的现实意义。探索一种方便、快捷、准确的摩托车台架试验方法，从而提高摩托车整车可靠性、结构强度及平顺性，是我国摩托车行业迫切需要解决的一个关键技术问题。 本专利技术主要是通过研究并获取各种摩托车在典型路面不同工况下的载荷历程，建立台架模拟试验路谱，并通过完成以下研究内容，形成确实可行的摩托车及零部件可靠性试验方法，以便迅速、高效地完成摩托车整车可靠性试验，为我国、特别是我市摩托车企业整车开发提供技术支持。 (I)通过对两轮、三轮摩托车和四轮全地形车车试验场可靠性路谱的采集、编辑技术。选定有代表性的摩托车制定测试方案，到试车场或特定路面采集各种道路数据(包括加速度信号及应变信号等)进行编辑、组合。 (2)通过对两轮、三轮摩托车和四轮全地形车台架可靠性试验与试车场(道路)可靠性之间的当量关系。利用采集得到的道路数据，通过实验室内模拟迭代，建立台架试验驱动信号，再现试车场或特定路面状况，同时进行各试验参数模拟试验精度分析研究，根据试验结果，确定台架可靠性试验与试车场可靠性之间的当量关系。 (3)研究摩托车可靠性试验方法及评价办法，编辑完成模拟试验的方法及评价的试验实施规范。 (4)研究摩托车零部件及结构件可靠性试验的试验方法及评价办法。选取车架或典型零部件总成进行模拟试验研究，研究关键部件的疲劳破坏模式及失效机理。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种，本试验方法具有不但可以缩短试验周期、节省试验费用，更重要的是试验结果准确、可比性强、安全性好，而且还可以有针对性地对某些重要结构进行专项研究试验，可用于摩托车产品的结构强度、耐久性及行驶舒适性研究。 本专利技术的基于振动试验台硬件，采用RPC(远程参数控制)技术，以两轮摩托车、三轮摩托车和四轮全地形车为研究对象，以在台架上复现车辆在道路试验时的振动响应为目标，通过以下技术流程，实现了在台架上复现道路试验状态下车辆振动响应的目标。 本专利技术的一种，包括:(I)、采集道路行驶时车辆的原始响应信号；(2)、信号编辑处理得到室内试验期望响应信号；(3)、测量振动试验系统的频率响函数；(4)、计算振动试验台的驱动信号；(5)、信号迭代；a、如果不符合就返回到第4步；b，符合就进行下一步；￠)、获得满足精度要求的试验台驱动信号；(7)、室内道路模拟试验；(8)、试验结果处理、寻找室内室外试验的当量关系；其特征在于:在所述第2步中，a、在信号处理中采用消除趋势项的方法去除原始信号采集时的系统误差，经处理后的信号更能接近真实路面上的振动响应情况；b、在本步骤中，除去掉连接部分路段外，不采用舍弃小的响应信号的方法，以尽量多地保持信号的原始信息，使得采用线性损伤理论计算台试与路试之间当量关系时的计算结果更精确；c、在步骤中，参照GB/T5374-2008《摩托车和轻便摩托车可靠性试验方法》规定，将平坦路、坡路和颠簸路以40^^30%和30%比例进行连接，建立起与GB/T5374-2008标准所规定的路面比例一致的试验路谱；在所述上述第7步中，对车辆采用的安装方式:两车摩托车在其前端采用两根松紧绳来约束前端把手，在车辆后端采用两根松紧绳来约束后端行李架，在前后轮的左右侧和前轮前方以后轮后方分别采用专用工装来限制其前后方向和左右方向的大幅窜动，并保证其在上下振动运动时不发生干涉；正三轮安装至试验机台面后，其前端采用和二轮摩托车相同的方式，用两根松紧绳来约束前端把手，以保证在试验过程中前轮不发生转向，然后利用专用工装限制其左右方向的大幅摆动并在车辆前后端松套绳索防止车辆前后窜动以保证试验安全；四轮全地形车在车辆前后端松套绳索防止车辆前后窜动而保证试验安全，并在车辆各外侧车轮处安装专用工装限制其左右方向的大幅摆动；所述上述第8步中，a、在当量关系确定中，采用基于Miner线性累积损伤理论的当量损伤计算方法来确定室内试验和室外试验之间的当量关系；b、在快速试验应用中，采用增大载荷级别的快速试验方法及基于相对Miner法则的当量损伤折算方法进行快速试验. 进一步:道路模拟试验主要包括计算机、电控系统、数据采集系统、机械、伺服液压系统以及传感器、整车道路振动台组成，将传感器安装在摩托车车轮轴附近，摩托车安装在振动台上，传感器与数据采集系统相连接，利用计算机软件远程参数控制技术，依据道路试验获得振动响应信号，生成驱动振动台的驱动信号，由测控系统输出到振动台实施激振；同时，测控系统采集摩托车和振动台的响应和状态，根据响应信号的误差，修正振动台驱动信号，反复迭代，并把数据传到计算机中，最终的结果就是要通过迭代找到可以获得期望响应信号的驱动信号，并用它来控制测控系统。由于测控系统(包含安装夹具、液压系统和试验样品)是非线性的，不可避免地存在交叉耦合，迭代过程就是不断重复测量实测信号和期望响应信号间的误差来修正驱动信号的过程。迭代完成后，用最终迭代获得的满足精度要求的激励信号驱动作振动台，然后正式进入整车或零部件的试验阶段。试验完成后，采用Miner线性累积损伤理论或相对Miner法则进行损伤当量计算,将台架试验时间转换为道路试验当量行驶里程，从而实现室外道路可靠性试验的室内台架振动试验模拟并获得基本等效的试验结果。 进一步:整车道路振动台由控制计算机发出驱动信号(作为模拟系统的输入)开始，经D/A转换器、电控系统、伺服液压装置、被试车辆、数据采集装置等后，最后又将车辆轴头上测量得到加速度的响应及车辆结构件上所获得的应变响应经A/D转换器数字化(作为模拟系统的输出)送回计算机，以上这些环节共同构成了一个完整的道路模拟试验系统。并且其试验路谱库中用于驱动振动台的的路谱信号与通所采用的特定道路试验场路谱信号不同，其中平坦路、坡路和颠簸路的比例为4: 3: 3。 进一步，根据以上实验方法进行编制适用于利用道路模拟试验台进行摩托车、轻便摩托车和全地形车台架振动可靠性试验的摩托车台架可靠性试验实施规范，并规定利用道路模拟试验台进行摩托车台架振动可靠性试验的试验条件、方法步骤和评价办法。 有益效果 本专利技术的有益效果是具有不但可以缩短试验周期、节省试验费用，更重要的是试验结果准确、可比性强、安全性好，而且还可以有针对性地对某些重要结构进行专项研究试验，可用于摩托车产品的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩托车道路模拟试验方法，包括：(1)、采集道路行驶时车辆的原始响应信号；(2)、信号编辑处理得到室内试验期望响应信号；(3)、测量振动试验系统的频率响函数；(4)、计算振动试验台的驱动信号；(5)、信号迭代；a、如果不符合就返回到第4步；b，符合就进行下一步；(6)、获得满足精度要求的试验台驱动信号；(7)、室内道路模拟试验；(8)、试验结果处理、寻找室内室外试验的当量关系；其特征在于：在所述第2步中，a、在信号处理中采用消除趋势项的方法去除原始信号采集时的系统误差，经处理后的信号更能接近真实路面上的振动响应情况；b、在本步骤中，除去掉连接部分路段外，不采用舍弃小的响应信号的方法，以尽量多地保持信号的原始信息，使得采用线性损伤理论计算台试与路试之间当量关系时的计算结果更精确；c、在步骤中，参照GB/T5374‑2008《摩托车和轻便摩托车可靠性试验方法》规定，将平坦路、坡路和颠簸路以40％、30％和30％比例进行连接，建立起与GB/T5374‑2008标准所规定的路面比例一致的试验路谱；在所述上述第7步中，对车辆采用的安装方式：两车摩托车在其前端采用两根松紧绳来约束前端把手，在车辆后端采用两根松紧绳来约束后端行李架，在前后轮的左右侧和前轮前方以后轮后方分别采用专用工装来限制其前后方向和左右方向的大幅窜动，并保证其在上下振动运动时不发生干涉；正三轮安装至试验机台面后，其前端采用和二轮摩托车相同的方式，用两根松紧绳来约束前端把手，以保证在试验过程中前轮不发生转向，然后利用专用工装限制其左右方向的大幅摆动并在车辆前后端松套绳索防止车辆前后窜动以保证试验安全；四轮全地形车在车辆前后端松套绳索防止车辆前后窜动而保证试验安全，并在车辆各外侧车轮处安装专用工装限制其左右方向的大幅摆动；所述上述第8步中，a、在当量关系确定中，采用基于Miner线性累积损伤理论的当量损伤计算方法来确定室内试验 和室外试验之间的当量关系；b、在快速试验应用中，采用增大载荷级别的快速试验方法及基于相对Miner法则的当量损伤折算方法进行快速试验。...

【技术特征摘要】
1.一种摩托车道路模拟试验方法，包括:(I)、采集道路行驶时车辆的原始响应信号；(2)、信号编辑处理得到室内试验期望响应信号；(3)、测量振动试验系统的频率响函数；(4)、计算振动试验台的驱动信号；(5)、信号迭代；a、如果不符合就返回到第4步；b，符合就进行下一步；(6)、获得满足精度要求的试验台驱动信号；(7)、室内道路模拟试验；(8)、试验结果处理、寻找室内室外试验的当量关系；其特征在于:在所述第2步中，a、在信号处理中采用消除趋势项的方法去除原始信号采集时的系统误差，经处理后的信号更能接近真实路面上的振动响应情况；b、在本步骤中，除去掉连接部分路段外，不采用舍弃小的响应信号的方法，以尽量多地保持信号的原始信息，使得采用线性损伤理论计算台试与路试之间当量关系时的计算结果更精确；c、在步骤中，参照GB/T5374-2008《摩托车和轻便摩托车可靠性试验方法》规定，将平坦路、坡路和颠簸路以40^^30%和30%比例进行连接，建立起与GB/T5374-2008标准所规定的路面比例一致的试验路谱；在所述上述第7步中，对车辆采用的安装方式:两车摩托车在其前端采用两根松紧绳来约束前端把手，在车辆后端采用两根松紧绳来约束后端行李架，在前后轮的左右侧和前轮前方以后轮后方分别采用专用工装来限制其前后方向和左右方向的大幅窜动，并保证其在上下振动运动时不发生干涉；正三轮安装至试验机台面后，其前端采用和二轮摩托车相同的方式，用两根松紧绳来约束前端把手，以保证在试验过程中前轮不发生转向，然后利用专用工装限制其左右方向的大幅摆动并在车辆前后端松套绳索防止车辆前后窜动以保证试验安全；四轮全地形车在车辆前后端松套绳索防止车辆前后窜动而保证试验安全，并在车辆各外侧车轮处安装专用工装限制其左右方向的大幅摆动；所述上述第8步中，a、在当量关系确定中，采用基于Miner线性累积损伤理论的当量损伤计算方法来确定室内试验和室外试验之间的当量关系；b、在快速试验应用中，采用增大载荷级别的快速试验方法及基于相对Miner法则的当量损伤折算方法进行快速试验。2.根据权利要求1所述的摩托车道...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃国周，周政平，赵川，李明胜，马昌友，周力，毛星子，杨杰，
申请(专利权)人：重庆车辆检测研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85