除。采用設(shè)置幅值 門限的方法去除，門限設(shè)置為5倍方差值。采用低通濾波器進行濾波，根據(jù)信號分析，高于 80Hz的信號屬于發(fā)動機的振動信號，對疲勞損傷貢獻很小，予以濾除。為了實現(xiàn)加速試驗， 去除無損傷的小量，參照過渡路段的信號，將門限設(shè)定為信號最大值的8%。
[0068] 5)在四通道摩托車道路模擬試驗臺上對強化路譜分別進行迭代求解。在道路上采 集到摩托車軸頭上的加速度信號為摩托車對地面的響應(yīng)信號，即路譜。為了要在試驗室內(nèi) 開展疲勞耐久試驗，就需要求得道路模擬試驗臺的驅(qū)動信號。求解過程的步驟為:a)加載路 譜信號，即試驗所需的期望響應(yīng)信號R;b)將摩托車安裝在道路模擬試驗臺上，用白噪聲信 號通過電液伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動機械液壓機構(gòu)，對摩托車進行加載，采集摩托車前后軸頭位 置處的響應(yīng)信號，計算系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H;c)根據(jù)傳遞函數(shù)Η和期望響應(yīng)信號R，利用矩陣求 逆的方法求得初始驅(qū)動信號Do 模擬迭代，由于整個試驗系統(tǒng)是非線性的，而上 述傳遞函數(shù)矩陣的測定是基于系統(tǒng)為線性的前提，因此需要通過反復(fù)迭代逐漸修正初始驅(qū) 動信號，縮小迭代誤差，從而得到一定模擬精度的最終驅(qū)動信號。
[0069] 6)用最終驅(qū)動信號在臺架上對摩托車進行測試，獲取各個強化損傷路段的模擬路 譜;對各個強化損傷路段的模擬路譜采用雨流計數(shù)法統(tǒng)計載荷循環(huán)數(shù)，得到11種強化損傷 路段的強化載荷雨流分布矩陣；
[0070] 7)混合權(quán)重系數(shù)的優(yōu)化計算。為了在道路模擬試驗臺上模擬實際道路對摩托車的 激勵，使二者的偽損傷等效，可以按照一定的比例系數(shù)混合不同的強化路來實現(xiàn)。該比例系 數(shù)可以通過數(shù)學方法來求得。將目標載荷矩陣記為Y，包括四個通道即前軸垂向、前軸縱向、 后軸垂向、后軸縱向，將11種路面的載荷分布矩陣記為X，也包含這4個通道，將混合權(quán)重系 數(shù)記為A，得到等式44。實際上，由于混合系數(shù)矩陣A為整數(shù)，無法求得完整解，該方 i=I 程轉(zhuǎn)換為求最小值問題，即Min i I。最終的到的混合權(quán)重系數(shù)求解結(jié)果見表 :i=l 2。從表2可以看出，求解的混合權(quán)重系數(shù)都是整數(shù)，也有部分強化路的混合系數(shù)為零。目標 矩陣和強化路面之間的等效性計算結(jié)果見表3。從中可以看出，總體上二者保持了良好的等 效性，等效系數(shù)為1.005，即用強化路能等效代替一般社會道路。
[0071]
[0072] 表2 11種強化損傷路段的混合權(quán)重系數(shù)
[0073]
[0074]表3等效性計算結(jié)果分析
[0075] 8)利用四通道摩托車道路模擬試驗臺，開展疲勞耐久試驗。依據(jù)等效壽命優(yōu)化計 算結(jié)果，根據(jù)不同強化損傷路段的混合權(quán)重系數(shù)，將不同強化損傷路段的最終驅(qū)動信號組 合在一起，編制成一個完整驅(qū)動信號。根據(jù)上表計算，驅(qū)動信號的長度為56.9km，等效代替 目標道路1000km，因此，強化系數(shù)為1000/56.9= 17.6倍。在四通道摩托車道路模擬試驗臺 上，利用完成的驅(qū)動信號，反復(fù)激勵摩托車完成疲勞耐久試驗。疲勞耐久試驗涵蓋到全壽命 周期(如10萬公里）。
【主權(quán)項】
1. 一種基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是:通過實際駕駛 試驗得到摩托車的目標用戶實際行駛道路的路譜，對實際行駛道路的路譜采用雨流計數(shù)法 統(tǒng)計載荷循環(huán)數(shù)，得到目標用戶實際行駛道路的目標載荷雨流分布矩陣，按照W下步驟進 行模擬試驗； S1:設(shè)置若干種類型的強化損傷路段； S2:通過實際駕駛試驗得到各個強化損傷路段的路譜； S3:將摩托車安放到道路模擬臺架上進行試驗，對各個強化損傷路段的路譜分別進行 迭代求解得到最終驅(qū)動信號； 所述迭代求解的具體過程為，首先用白噪聲信號對摩托車進行試驗，得到道路模擬臺 架系統(tǒng)的傳遞函數(shù);然后加載路譜作為試驗所需的期望響應(yīng)信號，根據(jù)傳遞函數(shù)和期望響 應(yīng)信號，利用矩陣求逆的方法求得初始驅(qū)動信號；最后通過試驗反復(fù)迭代逐漸修正初始驅(qū) 動信號，從而得到各個強化損傷路段的最終驅(qū)動信號； S4:將摩托車安放到道路模擬臺架上利用最終驅(qū)動信號進行試驗得到各個強化損傷路 段的模擬路譜； S5:對各個強化損傷路段的模擬路譜采用雨流計數(shù)法統(tǒng)計載荷循環(huán)數(shù)，得到各個強化 損傷路段的強化載荷雨流分布矩陣； S6:按照一定的比例系數(shù)混合各個強化損傷路段的強化載荷雨流分布矩陣得到總雨流 分布矩陣，通過最小值求解使總雨流分布矩陣與目標載荷雨流分布矩陣等效，得到各個強 化損傷路段的比例系數(shù)； S7:將各個強化損傷路段的比例系數(shù)和最終驅(qū)動信號組合在一起，編制成一個完整驅(qū) 動信號，在道路模擬臺架上用完整驅(qū)動信號對摩托車開展疲勞耐久試驗，得到摩托車全壽 命周期內(nèi)的疲勞耐久試驗結(jié)果。2. 如權(quán)利要求1所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是： 所述路譜的具體獲得方式為，首先在摩托車的前、后軸軸頭分別安裝振動傳感器，在摩托車 行駛時，振動傳感器采集的信號即路譜。3. 如權(quán)利要求2所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是： 所述振動傳感器采集的信號取垂向和縱向的信號構(gòu)造加速度四維矩陣作為路譜信號。4. 如權(quán)利要求1所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是： 所述強化損傷路段包括但并不限于W下U種，分別為磋板路、石塊路、卵石路、沙灘路、魚鱗 坑路、條石路、漸青路、泥±路、水泥路、波形路、睹坡路。5. 如權(quán)利要求1~4中任意一權(quán)利要求所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐 久試驗方法，其特征是:所述步驟S2中還包括對各個強化損傷路段的路譜進行處理的步驟， 對路譜的處理包括去均值、去除異常峰值點、濾波、去除小值。6. 如權(quán)利要求5所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是： 所述去除異常峰值點的方式為采用設(shè)置幅值口限的方法去除異常峰值點，W獲得真實的路 譜，幅值口限設(shè)置為3~6倍均方差值。7. 如權(quán)利要求5所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是： 所述濾波為采用低通濾波器進行濾波。8. 如權(quán)利要求5所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，其特征是： 所述去除小值為設(shè)置去除幅值，將信號值小于去除幅值的信號去除，去除幅值設(shè)定為信號 最大值的5%~10%。9.如權(quán)利要求1~4中任意一權(quán)利要求所述的基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐 久試驗方法，其特征是:所述步驟S6中各個強化損傷路段的比例系數(shù)具體求得方式為， 首先，將目標載荷雨流分布矩陣記為將各個強化損傷路段的強化載荷雨流分布矩陣記為Xi，i = l、2、3……n， 將混合用的比例系數(shù)記為Ai，i = 1、2、3……η，得更式中，Xi為第i種強化損傷路段的強化載荷雨流分布矩陣； Ai為第i種強化損傷路段的比例系數(shù)，即混合權(quán)重系數(shù)； 然后，用約束條件1、2求Y的最小值，即條件1:比例系數(shù)A1為整數(shù)，i = 1、2、3……η; 條件2:混合后路段總長度最短，即要求的值最小，式中，Si為第i種強化損傷路段 的長度，i = l、2、3……η。
【專利摘要】本發(fā)明涉及摩托車性能測試領(lǐng)域，尤其涉及一種摩托車疲勞耐久試驗方法。一種基于道路模擬臺架的摩托車加速疲勞耐久試驗方法，采集用戶實際行駛道路的路譜得到目標載荷雨流分布矩陣，通過實際駕駛試驗得到各個強化損傷路段的路譜；對強化路面的路譜進行數(shù)據(jù)處理并在臺架上迭代求得最終驅(qū)動信號；用最終驅(qū)動信號對摩托車試驗得到強化路段的模擬路譜，再通過調(diào)節(jié)權(quán)重系數(shù)，并組合各路段驅(qū)動信號得到一個完整驅(qū)動信號，在道路模擬臺架上用完整驅(qū)動信號對摩托車開展疲勞耐久試驗，得到摩托車全壽命周期內(nèi)的疲勞耐久試驗結(jié)果。本發(fā)明對路譜做了進一步的處理和迭代，反向得到模擬路譜，能顯著地縮短試驗周期、提高試驗效率、降低試驗成本，提高試驗安全性。
【IPC分類】G01M17/007
【公開號】CN105547711
【申請?zhí)枴緾N201610005103
【發(fā)明人】李加慶, 朱曉明
【申請人】上海機動車檢測中心
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月5日