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圖8 滑塊位移曲線 圖9 滑塊速度曲線 圖10 滑塊加速度曲線 下載地址;adams路面路譜文件

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。

在使用貨車運輸包裝好的貨物時，貨物的損傷程度很大程度取決于路面的不平度。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。

在使用貨車運輸包裝好的貨物時，貨物的損傷程度很大程度取決于路面的不平度。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。

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。

隨機振動的常見例子有汽車在路面上的振動，風載荷下建筑的振動等。對于一個沒有規律的運動，如何去分析結構的受力狀況呢？以汽車在路面上的運動為例，我們可以測得某一次汽車在路面上的運動信息，這里指的是汽車在垂直于路面方向上的上下顛簸狀況(位移和加速度)，但是重新測一次就會發現，隨著路面狀況的不同，每次測得的數據都不一樣，那么我們該拿哪一次數據作為我們分析的輸入呢？這就是所謂的隨機性。

2.1 路面譜的施加和仿真模型的建立從功率譜密度獲得路面激勵時域模型，也就是隨機路面不平度,通用的方法是將路面不平度定性為平穩的Gaussian隨機過程。對于平穩Gaussian隨機過程,有多種方法可以生成路面不平度時域模型。

研究核心：當路譜數據不再“被簡化”01PART本研究聚焦于兩款填充天然橡膠副車架襯套。研究人員沒有將其承受的載荷簡化為幾個代表性的循環，而是直接采用了在11種不同典型駕駛工況下（如不同路面、操控動作），通過六分力傳感器在原型車上實測得到的多通道（X, Y, Z方向力與力矩）全時程路譜數據。

圖1 新能源汽車電池包結構示意圖汽車在路面行駛時，會遭遇到較為復雜的路面工況，比如顛簸路、補丁路、坑洼路等，這些路面不平度所產生的激勵通過車身傳遞給電池包。為了確保結構不受破壞，電池包必須具備足夠的強度來承受路面的隨機載荷。通常獲取電池包結構振動特性的途徑包括數值仿真與試驗方法。

在轉向節的疲勞模擬中，考慮到在車輛行駛過程中，由于路面情況復雜，常常會遇到瞬時受載過大的情況。這些瞬時的大載荷會對零件的疲勞壽命產生比較大的影響。因為在大載荷下，零件極容易進入塑性工作。 由于Abaqus強大的非線性分析功能，以及FE-SAFE中可以采用諾伯法則(Neuber’s Rule)來考慮疲勞載荷譜上塑性效應的影響，故本分析采用Abaqus和FE-SAFE完成。

二、典型測試項目與技術方法1.金屬結構件疲勞測試 懸架擺臂測試：測試方法：通過液壓伺服臺架施加垂直力（模擬路面沖擊）+ 側向力（模擬轉向）+ 扭矩（模擬車身側傾）的多軸載荷，循環次數通常為 10^5~10^6 次。技術要點：載荷譜需基于目標車型的道路采集數據（如通過應變片實測擺臂在比利時路的應力歷程），并考慮表面處理（如鍍鋅層）對疲勞極限的影響。

現實中隨機振動到處可見，如車輛在路面上行駛時，路面產生的振動就是一種很典型的隨機振動；除此之外，還有高鐵在軌道上行駛時的振動，高層建筑在陣風或地震作用下發生的振動;飛機在飛行時的振動；船舶在波浪中的振動都是隨機振動。很多國際標準和國家標準對設備以及隔振器的可靠性和疲勞壽命的驗證也是通過隨機振動來實現。

特別是從縮短開發周期、適應多樣化載荷譜工況以及高度復現整車結構耐久問題三個方面來看，它的優勢尤為突出。軸耦合道路模擬臺架試驗可以大大縮短整車開發周期。傳統的車輛開發方式，需要通過實際路面測試來收集數據，這樣的方法不僅效率低，而且由于實際路況的復雜多變，往往難以保證數據的準確性和一致性。

使用該系統可以詳盡的模擬整車在不同路面工況下運動情況，并能可視化的看到開發人員關注的子系統或者零部件間的相對運動，同時可以通過優化診斷模塊進行原因查找，為如何優化結構設計提供明確的方向。在本項研究中，研究對象可以為零部件、子系統或整車系統，場景為多條路面，可在早期采用虛擬路譜作為輸入（無需實車采集）。現以汽車行李箱蓋系統為例作簡單說明。

2. off-Road Drivability 分析案例對于越野地形路面的駕駛性建模，則需要將上述的動力傳動庫2D車輛模型替換為車輛動力學庫中的15自由度車輛模型，并考慮懸架的K&C特性以及越野路面路譜特性（GPS導入或3D map導入），還要耦合轉向以及對應的駕駛員模型。模型及仿真軌跡結果如下圖所示。

動力電池系統所受到的振動的激 勵源主要來自路面不平度和和電機的旋轉不 平衡等。振動對產品的主要影響有：1) 結構損壞， 例如部件的變形、裂紋和斷裂等 2) 工作性能失靈，例如系統工作不穩定 3) 工藝性能破壞， 例如螺栓松動、焊點脫落等。根據加載的載荷譜的不同，振動試驗一般可以分為以下幾種。

而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。

包括來自路面的隨機振動（模擬各種路況）、關鍵部件的機械運動（如轉向器、懸架上下萬次的運動）、以及溫度、濕度綜合影響。 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。

而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。

而在振動疲勞分析中，環境時域載荷激勵往往是非常復雜的，為了提升計算速度，一般先將基于時間的載荷數據轉換為頻域PSD譜。比如，車輛在進行振動疲勞測試時，一般提取四個車輪中心處的載荷，如圖1所示，然后通過多體動力學軟件ADAMS構建整個車身模型獲取車身關鍵點的載荷，或者更復雜一點通過ADAMS軟件搭建測試路面、整車模型提取目標點的載荷，如圖2所示。