一种基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法与流程

本发明属于汽车设计制造领域，具体涉及一种基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法。

背景技术：

1、钢板弹簧是汽车悬架中常见的弹性元件，由于其结构简单，成本较低，被广泛应用于载货汽车和客车上。钢板弹簧的疲劳寿命受工艺影响较大，板簧寿命可靠性除了进行cae仿真分析，仍然会采用台架实验进行可靠性寿命测试。工程实践中，台架试验大多根据国标对板簧可靠性进行基于某一定幅的正弦载荷加载，以板簧在定福正弦激励下的可循环次数作为寿命指标。随着我国道路工况越来越好，各个主机厂对客户应用场景进行了深入研究，耐久路试规范也随着发生了较大的变化，现有台架实验方法分析结论往往与新的道路耐久规范的测试结果有较大的偏差。为了确保台架实验规范和道路耐久测试规范良好关联，从而保证台架实验可以替代道路耐久测试，以便降低成本，迫切需要一种方法来实现台架实验规范和道路耐久测试规范高度关联，以解决现有台架实验规范根据国标或者国标进行适应性微小更改，和新的道路耐久规范的关联性较差的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出一种载荷谱高效分析方法，台架试验幅值和循环次数的精确制定方法。具体技术方案如下：

2、一种基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，包括如下步骤：

3、s0：根据新设计车型的物理样车，在新的道路耐久规范条件下进行道路载荷谱采集，采集轮心加速度和减震器的位移及轮心六分力信息，然后通过多体动力学软件求解获得板簧座相对于车架或者车身的相对位移量；

4、s1：求解各个路面循环次数的公约数，基于大数据分析，将各个路面按照实际循环次数除以公约数后得到的循环次数对载荷谱进行拼接；

5、s2：对拼接后的载荷谱进行雨流计数法进行分析，将载荷分为n个等级；

6、s3：根据雨流计数结果初步定义2-n级载荷的循环次数，然后精确定义1级载荷的循环次数；最后将得到的循环次数乘以s1中的公约数，得到实际的循环次数。

7、进一步的，步骤s0中通过在物理样车上安装六分力传感器，拉线传感器，轮心加速度传感器进行道路载荷谱采集建立物理样车对应的多体动力学模型，然后通过虚拟迭代和实测信号，反求轮心垂向位移激励，将反求的轮心垂向位移激励和实车测量的轮心五分力，同步施加到多体动力学模型中，求解板簧座相对车架或者车身系统的相对位移量。

8、进一步的，步骤s1中采用python的数据库pandas的函数numpy.tile对载荷谱进行拼接，将不同的路面所获得的循环次数除以公约数后得到的循环次数进行拼接。

9、进一步的，步骤s2为在ncode软件中输入雨流计数器中，将雨流计数法统计分为多个级别，n取值范围为5-15。

10、进一步的，步骤s3具体为根据s2的雨流计数结果，定义台架试验规范的载荷幅值及初步定义2-n的载荷幅值等级(载荷幅值a2，a3，…an)的初步的循环次数(来源于雨流统计结果)；然后通过ncode软件的pseudo damage工具计算s1中拼接后的总损伤d，并求解载荷幅值a1的精确的循环次数。最后将得到的各个载荷幅值a1-an的循环次数乘以s1中的公约数，得到各个载荷幅值a1，a2，…an的实际的循环次数n1，n2，…，nn。

11、本发明可以实现板簧的台架试验规范和道路耐久规范高度相关，减少道路耐久试验，显著提升开发效率集降低开发成本。

技术特征：

1.一种基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，其特征在于：步骤s0中通过在物理样车上安装六分力传感器，拉线传感器，轮心加速度传感器进行道路载荷谱采集建立物理样车对应的多体动力学模型，然后通过虚拟迭代和实测信号，反求轮心垂向位移激励，将反求的轮心垂向位移激励和实车测量的轮心五分力，同步施加到多体动力学模型中，求解板簧座相对车架或者车身系统的相对位移量。

3.根据权利要求1所述的基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，其特征在于：步骤s1中采用python 的数据库pandas的函数numpy.tile对载荷谱进行拼接，将不同的路面所获得的循环次数除以公约数后得到的循环次数进行拼接。

4.根据权利要求1所述的基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，其特征在于：步骤s2为在ncode软件中输入雨流计数器中，将雨流计数法统计分为n个级别，n取值为5-15。

5.根据权利要求1所述的基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，其特征在于：步骤s3具体为根据s2的雨流计数结果，定义台架试验规范的载荷幅值及初步定义2-n的载荷幅值等级的初步的循环次数；然后通过ncode软件的pseudo damage工具计算s1中拼接后的总损伤d，并求解载荷幅值a1的精确的循环次数。最后将得到的各个载荷幅值a1-an的循环次数乘以s1中的公约数，得到各个载荷幅值a1，a2，…an的实际的循环次数n1，n2，…，nn。

技术总结
本发明属于汽车设计制造领域，具体涉及一种基于大数据分析的板簧台架实验规范制定方法，包括步骤S0：道路载荷谱、轮心加速度、减震器位移采集并求解获得板簧座相对于车架或者车身的相对位移量；S1：求解各个路面循环次数的公约数，基于大数据分析，将各个路面按照实际循环次数除以公约数后得到的循环次数对载荷谱进行拼接；S2：对拼接后的载荷谱进行雨流计数法进行分析，将载荷分为n个等级，S3：根据雨流计数结果初步定义2‑n级载荷的循环次数，然后精确定义1级载荷的循环次数；最后将得到的循环次数乘以S1中的公约数，得到实际的循环次数。本发明可以实现板簧的台架试验规范和道路耐久规范高度相关，减少道路耐久试验，显著提升开发效率集降低开发成本。

技术研发人员：陈为欢,熊伟,黄晖,黄玮,辛建伟,余显忠
受保护的技术使用者：江铃汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10