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摘 要:结合某款混动SUV车型高压金属燃油箱开发,采集在耐久试验场中,燃油箱各安装点及箱体的加速度、应变信号。搭建燃油箱总成刚柔耦合动力学模型,通过虚拟迭代技术求取各安装点载荷谱信号,作为燃油箱疲劳分析的载荷输入,开展基于载荷谱的疲劳性能评估。
一、载荷谱采集
采集燃油箱箱体、各安装点及扎带的载荷谱信号,共识别16 个通道的加速度信号(A1~A16) 和12 个通道的应变信号(S1~S14),加速度传感器及应变片粘贴位置如图1所示。
二、载荷谱处理
试验场采集的载荷谱数据通过滤波(0.1-40Hz)、重采样(256Hz)、去毛刺、路况截取等处理,完成载荷谱基础处理。为缩短项目周期,利用FEMFAT Lab软件对载荷谱进行等效选取,即通过损伤等效方法,选取13段路中的4段(比利时、国情、坑凹、ABS制动),将循环次数进行缩放排列,代替试验场耐久试验里程要求。
三、动力学模型搭建
在动力学软件Adams中搭建油箱带部分车架的刚柔耦合模型,在车架上设置4个驱动Spline用于驱动模型仿真,在燃油箱安装点等位置建立Request用于监测加速度、應变等信号,与实测信号进行对比,完成的动力学模型如图2所示。
四、虚拟迭代计算
利用FEMFAT Lab软件,调用搭建的燃油箱动力学模型,进行虚拟迭代计算,当响应信号与实测信号相对损伤达到0.5-2时,终止迭代,迭代结果如图3所示。
提取最后一次迭代的Spline部位驱动信号,如图4所示,驱动动力学模型进行仿真,提取燃油箱4个固定安装点的6个(力和力矩)载荷信号,作为燃油箱疲劳分析的输入。
五、总结
本项目借鉴悬架虚拟迭代方法,通过实测道路载荷谱,基于虚拟迭代的手段可以求取安装点的载荷谱,用于进行产品的疲劳仿真分析,在设计前期进行结构优化,有效避免后期耐久问题发生.
参考文献:
[1]霍福祥,刘再生,等. 虚拟迭代技术在油箱托挂件上的应用研究. 汽车技术, 2011,06.
[2]杨祥丽,沈磊,等. 虚拟迭代方法及其在驾驶室载荷分解中的应用. 轻型汽车技术, 2015,04.
一、载荷谱采集
采集燃油箱箱体、各安装点及扎带的载荷谱信号,共识别16 个通道的加速度信号(A1~A16) 和12 个通道的应变信号(S1~S14),加速度传感器及应变片粘贴位置如图1所示。
二、载荷谱处理
试验场采集的载荷谱数据通过滤波(0.1-40Hz)、重采样(256Hz)、去毛刺、路况截取等处理,完成载荷谱基础处理。为缩短项目周期,利用FEMFAT Lab软件对载荷谱进行等效选取,即通过损伤等效方法,选取13段路中的4段(比利时、国情、坑凹、ABS制动),将循环次数进行缩放排列,代替试验场耐久试验里程要求。
三、动力学模型搭建
在动力学软件Adams中搭建油箱带部分车架的刚柔耦合模型,在车架上设置4个驱动Spline用于驱动模型仿真,在燃油箱安装点等位置建立Request用于监测加速度、應变等信号,与实测信号进行对比,完成的动力学模型如图2所示。
四、虚拟迭代计算
利用FEMFAT Lab软件,调用搭建的燃油箱动力学模型,进行虚拟迭代计算,当响应信号与实测信号相对损伤达到0.5-2时,终止迭代,迭代结果如图3所示。
提取最后一次迭代的Spline部位驱动信号,如图4所示,驱动动力学模型进行仿真,提取燃油箱4个固定安装点的6个(力和力矩)载荷信号,作为燃油箱疲劳分析的输入。
五、总结
本项目借鉴悬架虚拟迭代方法,通过实测道路载荷谱,基于虚拟迭代的手段可以求取安装点的载荷谱,用于进行产品的疲劳仿真分析,在设计前期进行结构优化,有效避免后期耐久问题发生.
参考文献:
[1]霍福祥,刘再生,等. 虚拟迭代技术在油箱托挂件上的应用研究. 汽车技术, 2011,06.
[2]杨祥丽,沈磊,等. 虚拟迭代方法及其在驾驶室载荷分解中的应用. 轻型汽车技术, 2015,04.