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上表2所展示的穩定桿的隨機載荷譜，用ncode轉化后的結果如下表3：表3 某車型橫向穩定桿在部分典型路面上的臺架Block 通常情況下，一個完整的常規耐久路試試驗，一般包含十幾個以上的路面，將穩定桿在所有耐久路面上的動載載荷都進行轉譜處理，結合整車在每條路面的路試循環次數，最終得到如下圖2的的臺架Block。

需要將環境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進行振動仿真。當使用Ncode進行計算時可以實現同時輸入環境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，確不能同時輸入PSD譜和正弦駐頻。此時需要將正弦駐頻轉為窄帶隨機PSD譜，再將環境PSD與窄帶PSD的疊加譜輸入到Ansys Workbench進行隨機振動分析。

圖5 加速度PSD響應譜生成3.3 振動疲勞分析設置，選擇Vibration on CAE Fatigue，建立三條振動載荷通道，分別是Z、Y及X。在Vibration on CAE Fatigue模塊設置中，右鍵點擊Advanced Edit 點Yes；選擇duty cycle，并建立三個方向載荷，并將repeat count改為21h，即75600s。

1、多軸隨機載荷順序發生 通常在多軸隨機載荷應用于模擬振動試驗臺架時，每次施加一個方向的激勵，各方向激勵載荷需要依次施加。為了模擬這種試驗環境，需要利用ANSYS NCODE載荷譜類型Duty Cycle來定義相應的載荷譜。

這意味著，工程師可以在設計初期，就基于真實載荷進行“虛擬臺架試驗”，大幅減少后期實物測試的迭代成本與風險。數據驅動設計 為真正實現基于數字孿生（Digital Twin）和真實用戶使用場景的耐久性設計奠定了堅實的技術基礎。這項研究清晰地表明，直接運用全細節路譜進行橡膠部件耐久性設計，已從愿景走向成熟的工程實踐。

圖12：新事件14時域信號及PSD譜 圖13：新事件15時域信號及PSD譜 圖14：新事件16時域信號及PSD譜上面的例子展示了使用CAEFatigue創新工具TIEM2PSD中的參數(如AutoD、AutoT和SUBEV)將時間信號轉換為自PSD和交叉PSD的靈活性。

圖12：新事件14時域信號及PSD譜 圖13：新事件15時域信號及PSD譜 圖14：新事件16時域信號及PSD譜 上面的例子展示了使用CAEFatigue創新工具TIEM2PSD中的參數

圖12：新事件14時域信號及PSD譜 圖13：新事件15時域信號及PSD譜 圖14：新事件16時域信號及PSD譜 上面的例子展示了使用CAEFatigue創新工具TIEM2PSD中的參數(如AutoD、AutoT和SUBEV)將時間信號轉換為自PSD和交叉PSD的靈活性。

由于路面的形狀非常復雜，通常用典型路面高度的功率譜密度來表示，損傷表現為累積疲勞。然而損傷和路面形狀的關系暫時不清楚。這里使用RecurDyn對滿載貨物的貨車在道路上行駛的過程進行了仿真。路面形狀基于非高斯分布理論，該理論由日本工業標準（JIS）設定的路面高度的功率譜密度產生。以峰度作為表征路面不平度的指標，分析了峰度與貨車包裝貨物振動加速度累積疲勞的關系。

由于路面的形狀非常復雜，通常用典型路面高度的功率譜密度來表示，損傷表現為累積疲勞。然而損傷和路面形狀的關系暫時不清楚。這里使用RecurDyn對滿載貨物的貨車在道路上行駛的過程進行了仿真。路面形狀基于非高斯分布理論，該理論由日本工業標準（JIS）設定的路面高度的功率譜密度產生。以峰度作為表征路面不平度的指標，分析了峰度與貨車包裝貨物振動加速度累積疲勞的關系。

整車耐久性開發中的虛擬試驗技術路線主要包括輪胎測試及建模、整車數字化路面建模、整車虛擬模型建模及整車虛擬路譜載荷提取等步驟。

道路載荷譜是進行結構件耐久驗證的有效方式，但路試采集的路譜信號很難直接用于零部件的結構疲勞臺架試驗，為了等效路試損傷并保證試驗經濟性，采用載荷塊方法進行后下控制臂的臺架試驗。其原理是基于雨流計數統計法將道路采集時序數據轉化為當量偽損傷程度的循環載荷，根據累計疲勞損傷、材料應力應變遲滯回線等原理，將汽車道路載荷譜轉化為零件臺架模擬試驗加載譜[7]。

隨機振動分析步載荷輸入即加速度PSD功率譜密度可參考《GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行設置，完成各分析步參數設置后，提交計算。本次主要進行了Z向隨機振動分析。

環境模擬： 高度依賴環境倉，可在實驗室內模擬從極寒到酷暑的全天候條件，并結合道路模擬機（臺架試驗）進行24小時不間斷的加速耐久測試，以替代昂貴的實車路試。 定制化關鍵： 成功在于系統集成與數據關聯。需要將零部件測試與整車測試數據關聯，將實驗室臺架結果與實際路譜關聯。定制化的多軸振動臺、道路模擬機以及完整的傳感器和數據采集系統是必不可少的。 3.

臺架試驗結果表明：壓縮支架結構無任何開裂、裂紋和變形，故壓縮機支架順利通過臺架試驗。將輕量化壓縮機支架方案安裝在實車上，在某國家試驗場進行整車道路耐久9000km壞路試驗，且順利通過道路耐久試驗。通過上述三項試驗，最終驗證：該拓撲優化輕量化方案的壓縮機支架滿足模態、強度和耐久疲勞的設計目標要求。

在疲勞試驗中，5 種工況依次加載1 次，共加載20 000 個循環，共100 000 個加載周期，在每個周期中，蝸輪先正轉560°，再反轉560°。通過100 000周期加載試驗是轉向系統疲勞性能的最低安全要求。表2 多工況載荷譜Tab.2 Multi-condition load spectrum多工況載荷譜相應的轉矩加載曲線如圖3所示。

五、測試案例：下擺臂疲勞測試流程 載荷譜采集：在目標市場典型路況（城市道路 + 高速 + 山區路）采集下擺臂應變數據，累計 10 萬公里，通過雨流計數法提煉關鍵載荷循環。 臺架測試方案：采用電液伺服臺架，施加垂直力（±5000N）+ 側向力（±2000N）的復合載荷，頻率 5~20Hz，溫度控制 23℃±5℃，循環至 10^6 次或失效。

對平行軸式或同軸式電驅動橋的耐久試驗，應結合試驗成本、整車耐久路試和保修里程這些考核目的，來選擇最合適的試驗方案。從成本上考慮，推薦只進行高扭工況下的正轉正驅試驗，輸出端壽命不低于50萬次為宜；其次推薦進行高扭下的正轉正驅、高扭下的正轉反驅、高扭下的反轉正驅、高速下的正轉正驅試驗，綜合輸出端壽命100萬次為宜。

- 電機匹配整車循環工況效率分析 Motor-CAD Lab中電機飽和參數模型和損耗模型，可快速計算包括效率在內的各種Map圖，針對整車路譜工況點進行校核，同時繪制扭矩/速度特性，進一步分析在標準循環工況下電機性能的匹配情況，以及工況中瞬態溫升的校核分析。