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嘉峪檢測網 2017-06-14 11:59
車輛可靠性強化試驗技術屬于可靠性強化試驗的一個應用分支。車輛強化試驗是考核車輛產品可靠性的基本試驗方法,是車輛在比正常使用環境苛刻的條件下進行的壽命試驗。在有些文獻中把強化試驗也稱為加速壽命試驗,但兩者試驗機理相同,都是以加速壽命試驗理論為基礎的。其中強化的通常含義是指采用提高工作應力的方法加速車輛零部件的失效,從而縮短試驗時間。
目前,車輛可靠性試驗的方法有三種:
1) 車輛實際道路可靠性試驗
2) 車輛道路試驗場試驗
3) 室內整車試驗
前兩種道路試驗屬于現場試驗,后者屬于室內模擬試驗。這三種試驗方法構成了車輛可靠性強化試驗的基礎,現場試驗主要通過實車行駛試驗來實現,其強化方式主要是通過建立試驗場,修建強化路面,以提高載荷的幅值與頻次來達到強化的目的。而室內模擬試驗是使實際工作狀態在試驗室再現的一種方法,主要是通過振動臺模擬道路的不平載荷,施加于車輛的零部件上,以研究其可靠性與壽命分布。大量實踐證明:試驗場試驗能夠有效地提高試驗效率,如美國內華達試驗中心(NATC,Nevada Automotive Test center)的車輛加速壽命循環試驗,可為商用或軍用各類車輛提供強化系數30:1至100:1的行駛試驗道路,即在該試驗環境下行駛1Km,對車輛的動載輸入相當于普通車輛服役環境下行駛30或100Km。
需要進一步研究的4個方向
1 虛擬試驗技術的應用
虛擬樣機技術是近年來興起的一項綜合多學科新技術,把虛擬樣機技術與車輛動力學理論結合起來,研究、分析車輛的各項性能,為車輛的研發設計、加工制造及性能試驗提供了一種全新的方法。虛擬車輛試驗即在計算機上建立車輛的虛擬樣機模型,創建虛擬制造工廠、虛擬實驗室及道路,在虛擬環境下完成各種試驗、測試,以虛擬樣機評定車輛的制造性能、裝配性能和使用性能。把虛擬試驗技術應用于車輛的可靠性強化試驗中,構建強化數字路面,對車輛進行仿真試驗,在計算機上分析車輛在各種強化工況下的運動及受力情況,可以為車輛的設計,優化及指標評估提供數據。
2 綜合強化系數
由于復雜系統往往存在多個失效機理,系統失效則是多個潛在失效機理相互競爭的結果,競爭失效條件下的加速壽命試驗問題目前己經引起了相關學者的高度重視。車輛出現故障時,主要是關鍵部件出現失效,而關鍵部件的主要失效模式是疲勞損傷。另外,車輛的這些關鍵部件除疲勞損傷、磨損外,還有腐蝕、蠕變、老化等其它故障模式,而且這些故障模式對整車可靠性的影響是不可忽略的。此外,車輛還有其它非關鍵零部件,它們對整車可靠性狀態的影響也是不可忽略的。因此,對于車輛這類復雜的機械系統,在可靠性強化試驗中,其強化系數的確定不能只考慮以一種失效機理,一個部件的失效,必須對其不同零部件,不同的失效機理進行綜合研究,以確定出其準確的強化系數。
3 強化試驗規范的制定
強化試驗規范是根據各種試驗路面對行駛試驗車輛的強化作用,對車輛試驗總里程、各種特征路面的里程分配以及試驗車速等作出具體規定。車輛的行駛試驗(如可靠性,平順性)一般都在具有各種特征強化路面的試驗場進行,為了使在不同地區得到的試驗結果具有可比性,因此,需要通過制定統一的強化試驗規范,使不同試驗場路面不平度等效,包括車速的控制,以保證駕駛員及車載儀器的安全。
4 履帶車輛的強化試驗
目前,輪式車輛的強化試驗技術已基本進入了實用階段,少數帶來了巨大的效益。由于我國履帶式車輛的可靠性試驗考核都是在自然路面上進行的,這種試驗方式投資大,周期長。另外,新型號履帶車輛的研制周期越來越短,一般自然路面上的可靠性試驗應逐步過渡到標準試驗場內,按照輪式車輛的試驗方式進行。但是,由于履帶車輛的任務性質的特點,其工作環境比較復雜,特別是軍用履帶車輛的任務剖面包括行駛路面與車速的隨機性很大,對其任務剖面的構建還有待進一步的研究。要達到強化履帶車輛的目的,軍用履帶車輛實際行駛工況的確定是急需解決的問題;另外,履帶車輛的結構與輪式車輛有很大的差距,現有的研究輪式車輛的強化理論和方法是否適合于履帶式車輛,還存在很大的疑問。因此,開展履帶式車輛路面強化試驗技術研究對于未來履帶車輛特別是軍用履帶車輛的發展具有重大的意義。
通過車輛可靠性強化試驗技術的研究,一方面可以縮短車輛可靠性試驗周期,降低開發成本,加快車輛產品開發的速度,提高產品的質量與可靠性;另一方面可以對揭示可修系統故障發生規律有十分重要的理論價值,它可為車輛的維修、保養、更新計劃的制定和修改提供理論上的依據
來源:可靠性知識