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基于实际载荷谱的汽车变速器台架强化试验方法研究
| 论文题名： | 基于实际载荷谱的汽车变速器台架强化试验方法研究 |
| 关键词： | 汽车变速器;实际载荷谱;损伤等效;强化试验 |
| 摘要： | 作为传动系统的关键零部件，汽车变速器的疲劳寿命直接影响整个传动系统的性能。变速器台架试验是考核、评价和提升其性能的重要手段。当前的变速器台架试验还不成熟，普遍采用定转速、定扭矩的稳态试验方法，其试验加载谱通常都是标准经验谱或借鉴国外的载荷谱，这种载荷谱不能真实反映国内的汽车实际道路受载信息和运动状态，导致试验模拟精度较差。其次现有的台架试验周期不能满足企业适应激烈市场竞争的需求，迫切需要探索能够实现变速器台架加速试验的方法。本课题基于企业实际需求和当前变速器台架试验的不足，重点探索基于实际载荷谱的变速器台架加载载荷谱强化方法，以实现更短的试验时间，又不失其真实的模拟精度，从而有助于缩短变速器的试验验证周期，提高变速器的研发效率，具有较强的理论意义和工程应用价值。 首先，选取了变速器的扭矩、转速、油温、踏板状态、应变、加速度等目标测量参数，选用KISTLER车轮六分力传感器和eDAQ高性能数据采集系统构建了变速器同步采集系统，严格按照企业耐久性试验规范在重庆西部汽车试验场对变速器的实际载荷谱进行了全面地采集。 其次，选取变速器的实际载荷谱中的扭矩信号作为分析目标，完成了数据的预处理和多样本载荷的重复性检查。基于速比信息和踏板状态信号，结合企业的变速器参数，同步完成了实际载荷谱的挡位提取。对扭矩等信号进行了统计特征值分析、概率密度分析、系统相关性分析、频谱分析、系统相干性分析等统计分析，提取了目标载荷在时域和频域中的有用信息，并分析了不同典型路面扭矩信号的特征。 然后，通过雨流计数及频次外推得到实际载荷谱的参量值频次矩阵，运用Goodman法和等效均值法得到适用于台架的分挡位一维等效载荷谱。一方面对载荷谱进行了幅值强化，采用删小量法和等损伤浓缩法完成扭矩载荷的初步加速，并分别用等面积法和等损伤法实施了幅值线性强化，在此基础上运用非线性强化法进一步进行了幅值强化。另一方面对载荷谱进行了频率强化，通过提高原始载荷的频率，采用傅里叶逆变换重构时域历程强化载荷谱。同时，以损伤曲线法分析了载荷加载次序对疲劳损伤的影响。 最后，对变速器实际载荷谱和强化载荷谱的时频域损伤对比分析，验证了强化方法的有效性，并建立了幅值强化和频率强化后载荷谱与实际载荷谱之间的等效关系。 |
| 作者： | 杨真亮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邹喜红;石晓辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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