本发明涉及机械设计和制造技术领域,特别涉及一种用于对气缸体悬置点进行疲劳试验考核的疲劳试验考核方法。
背景技术:
气缸体,即发动机的主体,它将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安装活塞、曲轴以及其他零件、附件的支承骨架。
发动机悬置系统主要用于减小动力总成传递给车身的振动,提高乘坐舒适性,同时保证发动机总成始终处于正确的位置,控制发动机总成位移量,避免发动机总成与周边零部件动态干涉,造成发动机总成或零部件的损坏。
在使用过程中,发现气缸体上与悬置系统安装位置对应的点(即“气缸体悬置点”,简称“悬置点”)容易发生损坏。但是,现有技术中,没有一套成熟适用的系统和方法对气缸体悬置点进行疲劳考核,在零部件试验阶段,无法得知气缸体悬置点的结构强度是否满足使用要求。
因此,如何对气缸体悬置点进行疲劳考核,使其在零部件试验阶段便可考核得知结构强度是否满足使用要求,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种疲劳试验考核方法,能够对气缸体悬置点进行疲劳考核,使其在零部件试验阶段便可考核得知结构强度是否满足使用要求。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种疲劳试验考核方法,用于对气缸体悬置点进行疲劳试验考核,该方法包括如下步骤:
a,将气缸体样件的悬置点按照动力总成安装方式进行固定;
b,在预设方向上对所述悬置点施加载荷;
c,判断所述悬置点是否失效。
优选地,在上述方法中,还包括如下步骤:
d,若所述悬置点失效,则检查其破坏位置、螺栓伸长量及扭矩大小,并记录最终试验数据;
e,若所述悬置点通过加载考核,则终止试验,并对螺栓伸长量进行测量,并记录最终试验数据。
优选地,在上述方法中,采用荧光探伤法检查所述破坏位置,所述破坏位置包括裂纹部位。
优选地,在上述方法的步骤b中,所述预设方向包括:
x向,所述x向为模拟整车加速与制动工况下发动机前后窜动对气缸体悬置点造成冲击的前后水平方向;
和/或,z向,所述z向为模拟整车颠簸工况下发动机上下颠簸对气缸体悬置点造成冲击的竖直方向;
和/或,y向,所述y向为模拟整车转弯工况下发动机由于惯性对气缸体悬置点造成侧向力的左右水平方向。
优选地,在上述方法的步骤b中,不同预设方向的载荷分别依次施加。
优选地,在上述方法的步骤b中,施加的载荷包括循环加载的动载荷和静态单次加载的静载荷。
优选地,在上述方法中,所述动载荷的循环基数为25万次,和/或,所述静载荷的标定载荷根据整车动力总成悬置方式先行计算得出。
优选地,在上述方法中,通过监控所述悬置点的位移幅值异常变化来确定所述悬置点是否失效。
优选地,在上述方法中,以通过法作为评价标准,所述通过法为:以预设数量的所述气缸体样件为一组,一组中的所有所述气缸体样件均完成步骤b中的载荷施加过程且没有失效,则判定为满足强度目标。
优选地,在上述方法中,所述疲劳试验考核方法在液压驱动的四立柱试验台架上进行。
从上述技术方案可以看出,本发明提供的疲劳试验考核方法,能够在零部件试验阶段针对气缸体悬置点进行疲劳试验考核,准确评估气缸体悬置点的结构强度是否满足要求,从而提前预测并避免气缸体悬置点断裂故障的发生,控制整机试验的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的疲劳试验考核方法中对气缸体悬置点进行x向加载时的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的疲劳试验考核方法中对气缸体悬置点进行z向加载时的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的疲劳试验考核方法中对气缸体悬置点进行y向加载时的结构示意图。
其中:1-气缸体样件,2-支架。
具体实施方式
本发明公开了一种疲劳试验考核方法,能够对气缸体悬置点进行疲劳考核,使其在零部件试验阶段便可考核得知结构强度是否满足使用要求。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3,图1为本发明实施例提供的疲劳试验考核方法中对气缸体悬置点进行x向加载时的结构示意图,图2为本发明实施例提供的疲劳试验考核方法中对气缸体悬置点进行z向加载时的结构示意图,图3为本发明实施例提供的疲劳试验考核方法中对气缸体悬置点进行y向加载时的结构示意图。
本发明实施例提供的疲劳试验考核方法,用于对气缸体悬置点(具体为前悬置点)进行疲劳试验考核,具体包括如下步骤:
a,将气缸体样件1的悬置点按照动力总成安装方式进行固定,可固定在刚性地板或其他固定机架上;
b,在预设方向上对气缸体样件1的悬置点施加载荷,并以力参数控制载荷的施加过程;
c,观察判断该悬置点是否失效,具体通过监控气缸体悬置点的位移幅值异常变化来确定该悬置点是否失效。
可见,本发明实施例针对气缸体悬置点,提供了一种疲劳试验考核方法,能够在零部件试验阶段针对气缸体悬置点进行疲劳试验考核,准确评估气缸体悬置点的结构强度是否满足要求,从而提前预测并避免气缸体悬置点断裂故障的发生,控制整机试验的有效性。
进一步地,上述疲劳试验考核方法,还包括如下步骤:
d,若悬置点失效,则检查其破坏位置、螺栓伸长量及扭矩大小,并记录最终试验数据,具体地,优选采用荧光探伤法检查破坏位置(例如裂纹部位);
e,若悬置点通过加载考核,则终止试验,并对螺栓伸长量进行测量,并记录最终试验数据。
具体地,在上述步骤b中,对气缸体悬置点进行三向加载试验,即上述“预设方向”包括彼此垂直的x向、y向、z向(以气缸体样件1为参照基准)。其中:
x向为模拟整车加速与制动工况下发动机前后窜动对气缸体悬置点造成冲击的前后水平方向;
z向为模拟整车颠簸工况下发动机上下颠簸对气缸体悬置点造成冲击的竖直方向;
y向为模拟整车转弯工况下发动机由于惯性对气缸体悬置点造成侧向力的左右水平方向。
具体实施时,上述步骤b中采用的加载方式为单轴加载,即不同预设方向的载荷分别依次施加,其加载方式具体如图1、图2、图3所示。
具体实施时,通过工装支架2固定气缸体样件1,并且,气缸体样件1的后端连接液压作动器施加载荷。其中,在对气缸体悬置点施加不同方向的试验载荷时,工装支架2可采用相同的结构,或者,也可以针对气缸体样件1的不同固定方式分别使用一对工装支架2。需要注意的是,每次固定气缸体样件1时,其悬置点均按照动力总成安装方式进行固定。
在具体实施例中,上述步骤b中对气缸体悬置点施加的载荷包括循环加载的动载荷和静态单次加载的静载荷。动载荷的循环基数优选设置为25万次,静载荷的标定载荷根据整车动力总成悬置方式先行计算得出。
具体地,在某预设方向上对气缸体悬置点施加动载荷时,当试验循环次数大于循环基数25万次,则可以认为本次试验载荷水平低于气缸体悬置点在该预设方向上的载荷极限,可终止该预设方向的动载荷试验。
其中:
试验载荷:是指子样总数为n的一组试验中,第i次独立试验所使用的脉动载荷幅。
循环基数:是指测定疲劳强度时在一个固定载荷下循环次数的界限,超过该界限即终止试验,认为在这个载荷下试件永远不会产生疲劳损伤。
疲劳强度:是指样件对疲劳破坏的抵抗能力,以对应某一疲劳寿命的载荷水平表示。
疲劳寿命:是指在指定载荷水平下,样件疲劳破坏前所经过的循环数。
具体地,施加载荷时,油压通过液压缸、模拟连杆活塞组及模拟轴传递到气缸体悬置点上,实现对气缸体悬置点的加载。脉动液压载荷通过液压放大器放大后,直接作用在活塞上。
具体地,上述疲劳试验考核方法以通过法作为评价标准,该通过法具体为:以预设数量(例如3个)的气缸体样件1为一组,一组中的所有气缸体样件1均完成步骤b中的载荷施加过程且没有失效,则判定为满足强度目标。
例如,优选实施例中,以3个气缸体样件为一组。3个气缸体样件,在动载荷考核过程中均完成各方向规定的最大循环次数、在静载荷考核过程中均完成各方向规定的最大载荷,且均没有失效,则判定其满足强度目标。
具体地,上述疲劳试验考核方法在液压驱动的四立柱试验台架(又称四立柱振动台架)上进行。
综上可见,本发明实施例提供的疲劳试验考核方法,采用全新设计的三向加载疲劳试验系统和方法,能够在零部件试验阶段针对气缸体悬置点(具体为前悬置点)进行疲劳试验考核,准确评估气缸体悬置点的结构强度是否满足要求,从而提前预测并避免气缸体悬置点断裂故障的发生,控制整机试验的有效性。
在此需要说明的是,本发明对于上述加载顺序、加载系统及工装支架2的具体结构均不作具体限定,本领域技术人员可根据实际需要进行具体实施。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。