道路模拟试验
置信度_可靠度_存活率
0
b1
b1’
置信度—可靠度
道路模拟试验
• 道路模拟试验就是对整车和零部件的某些关键点 位进行有针对性的疲劳试验，保证几天或几个星 期道路模拟试验在整车或零部件上的累积损伤总 量等于在实际道路条件下几年产生的累积损伤总 量，使得整车开发在系统上和零部件上的缺陷在 早期设计阶段就能被诊断并加以改进和优化。
• 若满足P{b≤b2}=1-a或P{b1≤b}=1-a则称b2(b1)为参 数b在置信度为1-a的单侧置信上限（下限）。
置信度
y
1
2
0 b1
2
b2 x
概念密度函数y=f(x)
置信度
• 置信度就是衡量样本估计值与总体参数在一定允 许的误差范围以内，其相应的概率有多大。
• 样本估计值与总体参数值之间的误差范围即为置 信区间。
1
3
4
7
6
5
9.1% 36.4% 50.0% 90.9% 77.3% 63.6%
存活率为50%的样本即为最有代表性的样本。
可靠度—存活率
• 存活率是属于可靠度的范畴 当产品的工作时间大于等于规定的工作时间，t≥t0 时，产品就是可靠的，即是存活的； 反之产品是不可靠的，即是失效的。
置信度—可靠度—存活率
R 50% 60% 70% 80% 90% 95% 96% 97% 98% 99% 99.9%
C 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50%
n
1 1 2 3 7 14 17 23 34 69 693
置信度—可靠度—样本数
应用LMS测试系统进行整车道路模拟疲劳耐久试验载荷谱研究
应用LMS测试系统进行整车道路模拟疲劳耐久试验载荷谱研究1 前言道路模拟试验是一种室内试验技术，随着随机理论、控制技术和计算机的发展，整车道路模拟试验设备也日趋完善，是考察车辆道路可靠性试验的重要手段之一，且具有试验周期短、重复性和可控性好、不受天气限制等优点，能够满足各种波形再现振动试验，是汽车开发的一项重要技术[1]。
室内道路模拟试验的主要原理是：根据用户实际道路和试验场道路对车辆的等效损伤，选择合适的试验场路面，采集汽车轴头或者车身加速度等响应信号，将采集的信号进行编辑处理，获得合适的载荷谱原始信号；运用远程控制技术，将载荷谱原始响应信号作为期望信号，利用控制软件设置白噪声驱动信号，计算出台架的频率响应函数；由采集的原始信号，经过迭代，最终求出与路面激励等效的驱动信号；最后分析原始响应信号与试验台架得出的响应信号损伤比较，从而得到试验场道路最终循环次数，将驱动信号输入，进行整车疲劳耐久试验[2]。
近年来，对乘用车道路模拟强化坏路研究相对较少，且不同的设备的技术性能都有着较大的差别，试验准备要求较高，对于试验过程中的一些问题缺乏经验。
本文详细说明了试验准备的要求；应用LMS系统中的Xpress进行路谱的采集，并介绍运用Tecware编辑和处理原始信号的技巧方法及原则；并且在迭代完毕后对载荷谱原始信号与台架目标响应信号进行损伤对比，确定最终的试验循环次数。
2载荷谱的采集要进行台架试验首选要进行载荷谱的采集，实验台为四通道道路模拟试验台，因此需要采集汽车轴头位置处的加速度信号，以轴头对应的车身的侧位置作为过程辅助参考点，如图1、2所示：图1左前轴头加速度传感器安装位置图2车身加速度传感器安装位置传感器的安装原则是不论在车身还是在车轮上，传感器尽量布置在汽车的刚体位置，能够准确反映路面不平度；传感器的测量方向要尽量与车轮或车身的振动方向保持一致；确保传感器固定牢固，传感器及传感器走线不与车辆各部位产生干涉；对各传感器布置位置进行拍照，以便与台架试验时传感器保持一致[3]。
汽车道路模拟试验路谱迭代
汽车道路模拟试验路谱迭代“实车道路采谱试验就是为了得到汽车在实际道路行驶中的载荷（应变、加速度、力等信息），在该车的实际运用地区的公路以及试验场进行的实车道路试验。
实车道路试验在汽车开发过程中占有十分重要的地位，通过道路试验可以分别评价汽车的耐久性、舒适性和安全性等个方面，同时考察各个系统和总成的性能。
”实车道路采谱试验就是为了得到汽车在实际道路行驶中的载荷（应变、加速度、力等信息），在该车的实际运用地区的公路以及试验场进行的实车道路试验。
实车道路试验在汽车开发过程中占有十分重要的地位，通过道路试验可以分别评价汽车的耐久性、舒适性和安全性等个方面，同时考察各个系统和总成的性能。
道路试验是汽车开发过程中不可或缺的重要阶段，它包括在高速公路、普通路面、恶劣道路以及各种特殊路面上的测试，是一种检验汽车性能的有效手段。
由于西方国家的路面条件与我国实际情况存在较大差异，因而难以参考国外引进的试验规范和试验路面谱，例如福特公司的JerryZ. Wang和Mark W. Muddiman等人曾于1996年至1997年对中国用户道路载荷谱与福特公司在美国和比利时的试车场道路载荷谱进行了比较研究，发现在国外某种道路路面上不会发生故障的零部件却在国内出现刚度强度问题。
另外我国幅员辽阔，各地道路情况差异较大，因而也有必要对典型地区道路载荷谱进行分析，找出其与试车场道路载荷谱对应关系，可为制定适合我国的试验谱系及规范提供理论依据和有效参数。
将地区道路等效成试车场道路不同路段混合而成的组合路段，即得到地区道路与试验场道路载荷谱的当量关系，就可在试车场按一定比例混合各种路面来再现目标用户地区道路载荷输入，进一步扩展外推后，便可了解较长里程后的损伤情况，达到加速试验的目的。
JerryZ. Wang和Mark W. Muddiman等人曾于1996年至1997年对中国用户道路载荷谱与福特公司在美国和比利时的试车场道路载荷谱进行了比较研究，发现在国外某种道路路面上不会发生故障的零部件却在国内出现刚度强度问题。
道路模拟试验方法及过程
➢40年历史 ➢应力-寿命法的延生：1.塑性应变；2非线性应力应变变形 ➢低周疲劳、高周疲劳都适用 ➢预估寿命至裂纹1-3mm止 ➢基于ε-N曲线 ➢常用于地面车辆寿命预估
•线弹性断裂力学（裂纹扩展法）（Linear Elastic Fracture Mechanics）
疲劳过程： 1.压力或应变集中处晶体滑移 2.拉压交变区形成滑移带 3.滑移带强化，裂纹孕育 4.裂纹显现 5.裂纹与加载成正比扩展 6.裂纹扩展过大，试件断裂 （即试件寿命终结）
Crack Size
Fracture
Crack formation phase (no crack present)
Stressdominated crack growth
Alternating Stress, a
Se
103 104 105 106 107 108 Lif e to Failure ( Cy c les )
10
4Cycles to F1a0ilu3Creycles Gerber
to
Failure
Goodman
0
Mean Stress, m
Su
一、道路模拟技术简介
(Kf ≤Kt.)
r
r
一、道路模拟技术简介
➢ 4.道路模拟试验基础理论
•应变-寿命（考虑缺口应力集中等影响） 前提：需知缺口根部位置处的应变
Nominal Strain, e
e e
Tim e
Geometry, Kt
r
Small specimen material data - cyclic stress-strain curve - stabilized hystersis loop
汽车道路模拟试验二讲解
基于统计参数的绝对值门槛
基于统计参数的百分比门槛
删除逻辑方法 – 不改变通道间相位关系
AND
OR
删除原则
删除时必须注意保留必要的极端(瞬态)路面；
删除后的路面总长度不应少于原路面长度的一定比例，以避 免过分取舍和强化而引起信号失真。
2009.10
5
数据分析和编辑
例4、
2
Mean
j
峰值因数 Crest:
Cபைடு நூலகம்est Maxor Min
大于7意味着数据中可能存在毛刺 或其他不规则干扰
2009.10
1
数据分析和编辑
数据编辑
➢目的 缩短试验周期（时间/里程）； 按照保留损伤要求，去掉信号中无/小损伤成分-保持损伤相等/相近； 去除毛刺等异常数据。
➢要求 不产生附加损伤； 保持通道间向相位关系。
➢断点连接方式和平滑： 半正弦、 线性、 连接到两点平均值、 直接连接
2009.10
2
数据分析和编辑
➢ 编辑方法-1
时间历程删除-根据目视方法进行手动删除，主要用于： 快速、瞬态道路和工况。 特征易于识别的道路和工况。 包含足够高的损伤密度的道路和工况
例1、删除城市规 范中无损伤数据
试 验：整车垂直4通道模拟， 期望响应/控制信号：车轮轴头垂直加速度 编辑准则：ABSMAX ＞10 删除，删除含有绝对最大加速度超过10g的帧 逻辑关系：OR （删除超过设备能力/安全隐患的信号）
2009.10
6
数据分析和编辑
例5、
试 验：整车垂直4通道模拟， 期望响应/控制信号：车轮轴头垂直加速度 编辑准则：删除 Std ＜总体标准差75%的帧 逻辑关系：AND
模拟三级公路颠簸试验台标准
模拟三级公路颠簸试验台标准模拟三级公路颠簸试验台标准1. 什么是模拟三级公路颠簸试验台标准？模拟三级公路颠簸试验台标准是指用于模拟三级公路路况的试验设备，其主要作用是对汽车、摩托车等车辆在颠簸路况下的性能进行评估和测试。
2. 为什么模拟三级公路颠簸试验台标准如此重要？在现实道路行驶中，颠簸路况是车辆经常会遇到的情况之一。
如何在颠簸路况下保障车辆的稳定性、舒适性和安全性成为了汽车制造商和汽车工程师们关注的重点。
模拟三级公路颠簸试验台标准的重要性在于可以为汽车工程师提供一个可控、可重复的实验环境，从而可以在实验室中对车辆在颠簸路况下的表现进行评估和改进。
3. 模拟三级公路颠簸试验台标准的内容模拟三级公路颠簸试验台标准主要包括对试验设备的要求、试验条件的设定、试验方法的规定等内容。
其中，试验设备的要求包括台面尺寸、振动频率、振幅范围等；试验条件的设定包括振动模式、振动时间、振动幅值等；试验方法的规定包括对车辆在颠簸路况下的各项性能指标的测试方法和要求。
4. 模拟三级公路颠簸试验台标准的应用模拟三级公路颠簸试验台标准广泛应用于汽车制造商、汽车研发机构、汽车工程师和相关研究人员。
通过模拟三级公路颠簸试验台标准的应用，可以为新车型的设计和开发提供参考数据，为车辆的改进和优化提供技术支持，同时也可以为汽车的性能评价和比较提供客观依据。
5. 个人观点和理解作为一项用于评估车辆性能的重要测试标准之一，模拟三级公路颠簸试验台标准对于车辆的安全性和舒适性具有重要意义。
在未来，随着汽车工业的发展和需求的不断提高，模拟三级公路颠簸试验台标准将会更加完善和严格，以满足汽车行业的需求。
总结模拟三级公路颠簸试验台标准作为一个重要的汽车行业标准，对于评估车辆在颠簸路况下的性能具有重要意义。
通过对试验设备、试验条件和试验方法的规定，可以为汽车制造商和汽车工程师提供一个可靠的、可控的实验环境，从而为车辆的设计、开发和改进提供技术支持和依据。
2023年试验检测师之道路工程模拟考试试卷A卷含答案
2023年试验检测师之道路工程模拟考试试卷A卷含答案单选题（共40题）1、通过经验方法得到混凝土的室内初步配合比，水泥:砂:石=1:1.73:3.33，W/C=0.42。
但是，该配合比还需进行一系列检验和修正，以确保室内配合比满足设计要求。
针对这样的工作内容，回答下列问题。
（配合比结果四舍五入取整数，水灰比保留2位）2)当采用水泥用量为370kg/m3的配合比进行坍落度试验时，发现测得的坍落度值不满足工作性设计要求，而黏聚性和保水性较好，需要调整3%的用水量。
则调整后正确的配合比有可能有()。
A.水泥:水:砂:石=370:160:623:1266(kg/m3)B.水泥:水:砂:石=381:160:623:1266(kg/m3)C.水泥:水:砂:石=370:150:623:1266(kg/m3)D.水泥:水:砂:石=381:150:623:1266(kg/m3)【答案】 B2、影响集料筛分试验最小试样用量的决定因素是（）。
A.集料的密度B.集料公称粒径C.集料的含水率D.颗粒分析结果的精度要求【答案】 B3、某二级公路路段的填方路床土方工程压实度检测值（单位:%）为:96.3、92.4、96.4、97.5、99.6、98.5、96.6、94.4、95.7、95.2、97.8、98.9。
已知:Z0.99=2.327,Z0.95=l.645,Z0.90=1.282,t0.99/√12=0.785,t0.95/√12=0. 518.t0.90/√12=0.393.依照题意回答下列问题。
（4）本路段土方路基压实度代表值为（）。
A.93.3%B.95.0%C.95.5%D.95.8%【答案】 D4、某工地试验室的试验人员开展水泥标准稠度用水量试验,请根据你掌握的试验知识完成下列题目。
A.5mm±1mmB.6mm±1mmC.5mm±2mmD.6mm±2mm【答案】 B5、若m0为混合料质量,m1为干混合料质量,m2为无机结合料质量,δ为计算混合料质量的冗余量,α为无机结合料的掺量,内掺法计算每个试件的无机结合料质量计算公式为（）。
24通道模拟路试试验标准
24通道模拟路试试验标准通道模拟路试试验标准是指在汽车研发过程中，通过模拟真实道路环境的试验标准，对车辆的性能、安全性以及其他关键指标进行评估和验证的一种方法。
本文将以该主题，详细介绍24通道模拟路试试验标准。
第一步：试验目的与意义24通道模拟路试试验的目的是为了对车辆在真实道路行驶中的各项性能进行全面的评估与验证。
通过模拟道路情况，可以更加真实地还原车辆的实际使用环境，从而更准确地了解车辆在不同道路条件下的行驶情况和性能表现。
这对于汽车制造商来说，有助于提高产品质量和安全性。
第二步：试验环境与设备24通道模拟路试试验通常需要建立一个仿真环境，包括试验台架和模拟道路环境。
试验台架由车辆悬挂系统和模拟道路系统组成，可以模拟开车时的振动和加速度。
而模拟道路环境则由24个通道组成，每个通道都可以通过控制器进行精确控制和调整，以模拟不同的道路情况。
第三步：试验参数与指标在进行24通道模拟路试试验时，需要选取适当的试验参数和指标来评估车辆的性能。
常见的试验参数包括车速、加速度、温度、湿度等，而指标则可以包括车辆的悬挂系统响应、车身的滚动和俯仰角、刹车的平衡性等。
这些参数和指标通常在汽车工程师根据实际需要进行选择和调整。
第四步：试验过程与数据采集在进行24通道模拟路试试验时，首先需要根据试验标准的要求设置试验参数，并将车辆安装在试验台架上。
然后，通过试验控制器，控制模拟道路系统的运行，并记录车辆在不同道路条件下的行驶情况。
试验过程中需要进行多次试验，以获取更准确的数据。
第五步：试验数据分析与评估在试验结束后，需要对采集到的试验数据进行分析和评估。
通过对数据进行处理和统计，可以得到车辆在不同道路条件下的性能指标。
然后，将这些指标与相关的标准进行比较和评估，以确定车辆是否符合设计要求和标准规定。
第六步：试验结果与应用最后，根据试验结果的分析和评估，可以对车辆进行进一步的改进和优化。
如果试验结果符合设计要求和标准规定，则可以将车辆投入到实际生产中。
道路交通模拟实验室
道路交通模拟实验室
实验4：交通事故再现实验
v 内容：通过驾驶模拟器提供的动态视景模块，设计交通 事故实验场景,仿真事故过程。
v 实验性质：综合性试验 v 分组数：8 v 要求：实验报告 v 时间：六学时 v 备注：本实验涉及道路交通安全中道路事故分析等知识
点。
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道路交通模拟实验室
3rew
道路交通模拟实验室
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2024/9/20
道路交通模拟实验室
实验1：汽车道路模拟实验
v 内容：本实验通过模拟器模拟汽车的道路实验,使学生 掌握道路实验场景设计和仿真方法，了解人— 车—路环境参数与汽车性能的关系。
v 实验性质：综合性试验 v 分组数：8 v 要求：实验报告 v 时间：六学时 v 备注：本实验涉及到检验汽车基本性能的道路实验，与
汽车理论中蛇行试验知识点有关;
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道路交通模拟实验室
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验2：驾驶员驾驶行为特征实验
v 内容：通过驾驶模拟器提供的动态视景模块，利用现有 的动态视景类型，设计突发事件场景，考查驾驶员反应。
v 实验性质：演示性 v 分组数：8 v 要求：实验报告 v 时间：六学时 v 备注：本实验与驾驶员视觉特性有关。
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2024/9/20
道路交通模拟实验室
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道路交通模拟实验室
实验3：交通流模拟实验
v 内容：通过驾驶模拟器提供的动态视景模块，设计道路 交通实验场景，确定交通流模型及参数。
v 实验性质：综合性试验 v 分组数：8 v 要求：实验报告 v 时间：六学时 v 备注：实验与交通流理论中跟驰、超车模型等知识点有
道路交通事故用模拟试验手段还原现场分析——以某公司3·20事故为例
往 上 顶 ， 迫 使 转 向 节 端 往 最 高 位 置 拾 起 ， 就 是 迫 使 转 就 也
向轮 处 于 汽 车 直 线 行 驶 位 置 ， 这就 是 前 轮 定 位 的 转 向 自动 回正 作 用 。
（ 试 验 结 论 。 不 控 制 方 向 的车 辆 带 动 力 、 小 角度 ４） 以 （． ５１ ４度 ） ３ 、 ０公 里／ ＼， 右 速 度 上 下 花 池 时 方 向 有 改 变 ／ Ｂ－ ｊ－ Ｊ 左 （ 胎 上擦痕约 为 １ 轮 ／ 长 ， 事 故 车 擦 痕 大于 １ ４周 原 ／ 长） ２周 ，
作 用 随 车 速 的 增 加 而 增 加 。 因 为 地 面 对 轮 胎 的反 作 用 力 近 ９ 长 的 擦 痕 ， 把 水 泥 砖 往 花 池 内压 歪 ， 时 车 辆 的两 米 并 此
作 用 在 轮 胎 接 地 点 上 ， 主 销 的 转 动 轴 线 有 一 个 偏 心 距 ， 个 前 轮 已 处于 花 池 两 边 。如 果 没 有 方 向 ， 辆 应 该 处 于 直 与 车
理 。 ① 汽 车 转 向 主 销 后 倾 （ 般 为 １ 左 右 ） 使 得 主 销 一 度 ， 里 ／ 时 左 右 时 制 动 ， 车 制 动 机 构 应 该 损 坏 ， 事 故 后 该 小 驻 而 （ 该 车 右 边 前 后 车 轮 越 过 花 池 后 处 于 接 近 直 线 行 ４）
出 现 这 一 现 象 的 理 论 依 据 是 前 轮 定 位 参 数 的 原 车 的 驻 车 制 动 机 构 并 没 有 损 坏 。 轴 线 的延 长 线 与地 面 的 交 点 在 轮胎 接 地 点 前 面 ， 作 用 主 驶 ， 过第二根 路灯杆后 车辆往左偏 离直线 方向 ， 前轮 其 越 左 要 是 使 转 向 轻 便 ， 具 有 行 驶 中 自动 回 正 的作 用 ， 回 正 越 过 花 池 左 边 ； 在 离 碰 撞 点 前 ， 池 的 非 机 动 车 道 侧 有 并 且 而 花
道路模拟试验系统介绍
道路模拟实验案例
X－Y 轴位置自动调整系统
道路模拟实验案例
长效振动试验机
12/16 通道模拟机
英斯特朗KPX型号大载荷液压万能试验系统
600kN-3500kN 试验力测量范围： 主机重量： 2230kg-14300kg
最大试验力： 3500kN
有效拉伸空间： 1086mm-2540mm 仪器种类： 液压万能试验机(WE)
1.4 国内其他检测、设备制造单位
国家机动车质量监督检验中心（重庆） 广东汽车检测中心有限公司 宁波汽车零部件检测中心 中检集团汽车检测股份有限公司 海南热带汽车试验有限公司 沈阳市肇工机动车检测有限公司 华测检测技术股份有限公司 杭州汽车综合性能检测中心有限公司 漳州科能机动车辆检测有限公司 江苏国信机动车零部件检测有限公司 南京中通机动车检测有限公司 北京天龙大田机动车检测有限公司 合肥夏阳机动车辆检测有限公司 四川质信车辆检测有限公司 亚胜通实业发展有限公司
国家汽车质量监督检验中心（襄樊）暨襄樊达安汽车检测中心
经中国实验室国家认可委员会认可和授权的具有独立法律地位的第三方检测 /校准实验室，先后获得国家质检总局、国家环保总局、国家发改委、国家认监 委等政府主管部门的以下认可和授权： • 国家级汽车质量监督检验中心 • 国家级汽车试验场 • 国家级汽车新产品鉴定定型及强制标准检验机构 • 国家指定的强制性产品认证检测机构 • 国家级新生产机动车噪声和排放污染检测机构 • 国家指定的缺陷汽车产品检测和实验机构 • 中消协签约缺陷汽车产品检验机构 • 汽车专用仪器和汽车检测线的校准实验室 • 汽车产品认证检测机构和科研成果技术鉴定试验机构 中心共有员工217人，拥有仪器设备722台套，试验室面积2.77万平方米，综 合性汽车试验场占地167.1万平方米，在用资产3.4亿元。能够承担汽车整车、农 用运输车、发动机、底盘、车身附件、机动车仪表、机动车灯光电器、非金属制 品、摩托车等各种产品的检测及汽车专用测试仪器的校准，并能够提供汽车测试 仪器设备的设计开发等。
试验检测师之道路工程模拟试题(含答案)
2023年试验检测师之道路工程模拟试题（含答案）单选题（共60题）1、沥青密度与相对密度试验准备工作:将盛有新煮沸并冷却的蒸馏水的烧杯浸入恒温水槽中一同保温,在烧杯中插入温度计,水的深度必须超过比重瓶顶部（）。
A.10mm以上B.20mm以上C.30mm以上D.40mm以上【答案】 D2、当石油沥青试样中含有水分时,沥青试样应在温度不超过（）的条件下,仔细进行脱水至无泡沫为止。
A.70℃B.80℃C.90℃D.100℃【答案】 D3、在摊铺现场测试沥青混合料摊铺温度时，应将温度计插入混合料堆内（）以上。
A.100mmB.130mmC.150mmD.170mm【答案】 C4、代用法（试锥法）测定水泥标准稠度用水量，采用经验公式P=33.4-0.185S，式中S表示（）。
A.加水量B.标准稠度C.试杆距底板的距离D.试锥下沉深度【答案】 D5、摆值受温度影响很大,一般（）为标准温度,当路面为其他温度时应进行温度A.以10℃B.以20℃C.以25℃D.以15℃【答案】 B6、进行土的CBR试验,应先采用（）击实试验方法求得土的最大干密度和最佳含水率。
A.普通B.轻型C.重型D.重型或轻型【答案】 C7、关于水泥细度,水泥凝结与硬化,安定性,水泥力学性质,请回答以下问题。
（1）水泥细度计算公式F=m1/m0×100%,其中F、m1、m0依次代表（）。
①水泥样品的筛余百分率；②试验用水泥试样质量；③标准筛上的筛余量。
A.①②③B.①③②C.②①③D.②③①【答案】 B8、某工程用混凝土,设计强度为C30,施工采用机械拌合和振捣,坍落度为40-50mm,初步配合比为水泥：水：砂：石=345:195:663:1179,为保证拌合物满足工作性及强度的要求,对其进行试配、调整与性能验证。
回答以下问题：（5）假设某一组水泥混凝土标准立方体试件进行抗压强度试验,极限荷载分别为780kN、710kN、900kN。
整车道路模拟与道路试验关联研究
０ 引言
Ｊ ． Ｄ ． Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｖ Ｄ Ｓ数据调查 表 明，汽车产 品可靠 性的好坏 已 成 为影响用户购车的重要因素之 一 ，汽 车性能研发机构也 因此
把 整车 可 靠 性 性 能 开 发 放在 项 目开 发 中最 重 要 的 位 置 。 在 整车 可 靠 性 开 发 的试 验 验 证 环 节存 在 两 个 比 较 突 出 的 难 点 ：一是 验 证 范 围 广 ，要 考 虑到 整车 所 有 的 零 部 件 及 系统 的 可 靠 性验 证 ；二 是 试 验 验 证 周 期很 长 。 往 常 的 做 法 都 是 通 过 整 车
和台架响应 ，从 时域 和频域 多个 角度进行对 比分析 ，并与路试发生 的故障进行对标分析 ，结果表 明 ：２ ４通道 台架试 验与路试具 有
非常高的关联度 ，在项 目前期 开发中 ，可替代路试 以缩短试验开发周期 。 关键词 ：２ ４通道 ；路谱 采集 ；道路模拟机 ；关联分析
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｒｏ ａ ｄ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒｏ ａ ｄ Ｔｅ ｓ ｔ
ｉ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｏ ｍａ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｄ ｏ ｍａ ｉ ｎ ａ ｔ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ，ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｓ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｓ ｈ ａ ｐ ｐ ｅ ｎ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｇ ｏ ｏ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ２ ４ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｓ ｈ ｏ ￣ｅ ｎ Ｒ＆Ｄ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｉ ｎ
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2009.10
25
数据分析和编辑
➢ 滤波
低通滤波
高通滤波
惯性反力试验 带通滤波：0.6 – 50 Hz
2009.10
带通滤波
带阻滤波
固定 支架
固定反力试验 低通滤波：0 – 50 Hz26 数据分析和编辑➢ 幅值域
根据信号的统计特征值评价判断信号的变化趋势。 统计参数:
最大/小值 Max/Min：
2009.10
窄带随机过程 宽带随机过程 白噪声随机过程
窄带随机过程 宽带随机过程 白噪声随机过程
38
数据分析和编辑
随机过程振幅的概率密度分布
随机过程的功率谱密度
均值为0，均方根值为σs的稳态窄带高斯随机过程的峰值、变 程（Range）或振幅符合瑞利分布：
k
DNB
ni
1
A
E
(S
m a
)
E(0 ) *T A
数据编辑
➢目的 缩短试验周期（时间/里程）； 按照保留损伤要求，去掉信号中无/小损伤成分-保持损伤相等/相近； 去除毛刺等异常数据。
➢要求 不产生附加损伤； 保持通道间向相位关系。
➢断点连接方式和平滑： 半正弦、 线性、 连接到两点平均值、 直接连接
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数据分析和编辑
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t=0.5 sec. t=0.1 sec.
原始 t =0.5 sec t =0.1 sec
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数据分析和编辑
例7、
试 验：整车三轴向道路模拟， 期望响应/控制信号：悬架应变/车轮三方向力 编辑准则：各个应变通道保留90%损伤 逻辑关系：AND
t=0.5 sec. t=0.1 sec.
配置测量系统
设置采样参数、调试测量系统
采集、提交数据
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道路数据采集
试验室
单轴向模拟
垂直
垂直 侧向 纵向 刹车
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多轴向模拟
道路
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道路数据采集
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道路数据采集
常用道路数据采集传感器
加速度计
车轮力传感器
位移传感器
悬置力传感器
电阻应变片
试件传感器
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(上限取决于作动器性能）
惯性固定混合反力 •不同方向上开放和封闭的 力回路同时存在； •各个方向上模拟频带不
同；
固定反力 •各个方向形成封闭的力回 路； •车身再三方向固定； •能模拟静（0频率）载荷； •通常模拟频带：0-50 Hz (上限取决于作动器性能）
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整车道路模拟试验应用
平均值 Mean：
x 1 jN
Mean
N j 1
j
均方根值 RMS：
x 1 jN
RMS
2
N j 1
j
方差/标准差（中心）:
x 1 jN N j 1
2
Mean
j
峰值因数 Crest:
Crest Maxor Min
大于7意味着数据中可能存在毛刺 或其他不规则干扰
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数据分析和编辑
数据采集
步骤 1
数据编辑和分析
步骤 2
系统传递函数测量
- FRF
步骤 3
系统传递函数求逆
- FRF-1
步骤 4
迭代 -计算驱动信号
步骤 5
执行耐久试验
步骤 6
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道路模拟基本过程
步骤 1：道路/运行载荷数据测量
耐久试验 规范
采样参数设 置系统标定
步骤 2：编辑分析数据 -产生期望响应
软件和工具：RPC/nCode/TecWare ……
GAIN: (0-1)
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下次驱动 Drv 初次驱动 Drv
x (GAIN: 0-1) x
道路模拟基本过程
步骤 5：迭代-计算产生最终驱动信号
-
=
x
驱动响应 Rsp
期望响应 Des
误差 Err
x
=
+=
传递函数逆 FRF-1
驱动修正 Cor
迭代收敛
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道路模拟基本过程
步骤 6：执行耐久试验
D di
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数据分析和编辑
对于每个雨流循环计算其疲劳损伤，疲劳损伤被赋予该循环的拐点 及其左、右时刻。由此形成损伤时间历程。
t
按照选定的损伤累积时间周期t，计算每一累积分段的累积损伤值。 然后按照总保留损伤要求对各个周期进行删除或保留取舍。
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数据分析和编辑
例6、
试 验：整车12通道道路模拟， 期望响应/控制信号：车轮三方向力 编辑准则：各个WFT通道保留90%损伤 逻辑关系：AND
整车多轴惯性反力道路模拟
整车垂直 4 通道道路模拟
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整车道路模拟试验应用
结构 MAST
高频 MAST
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整车道路模拟试验应用
子系统-多轴固定反力模拟
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部件多轴模拟
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整车道路模拟
数据采集
步骤 1
数据分析和编辑
步骤 2
系统传递函数测量
- FRF
步骤 3
系统传递函数求逆
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Des 6
道路模拟基本过程
步骤 3：系统传递函数测量
A/D
响应 Rsp
系统 FRF
D/A
伺服控制器及 数据采集接口
步骤 4：系统传递函数求逆及产生初次驱动
道路模拟软件
期望响应 (G, ue, KN)
传递函数逆 ( mm/G, ue, KN )
×
＝
驱动 Drv
初次驱动 (mm, KN)
采样频率 -采样定理 抗混滤波器截至频率 测量上、下限 通道标定 计算通道设置 记录数据模式 规范的通道命名 ➢ 信号极性 - 载荷方向和极性规一化
路沿、减速坎、转弯、加速/刹车、减速坎等具有确定载荷特征的工况 和道路输入进行预采样确认。
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数据分析和编辑
数据预处理处理
(
2M
0
)m
(
m 2
1)
m=-1/b、b-是材料的疲劳强度指数；
E(0 )
f 2W ( f )df 0 0 W ( f )df
S M0
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数据分析和编辑
滤波
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数据分析和编辑
➢编辑方法-5 （特殊信号的编辑处理） 超低频率信号-时基压缩 对时域低频信号进行时基压缩，利用试件的惯性反作用获
试验 监控
试 验 监 控
误差 趋势
x N1 道路 1
道路 2
x N2 ……
x Nk 道路 k
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道路模拟试验类型
轮耦合-垂直载荷输入
轴耦合-多轴载荷输入
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道路模拟试验类型
惯性反力 •开放的力回路； •车身在垂直方向自由； •不能模拟低频加速度或载荷响 应； •通常模拟频带：0.6 – 50 Hz
零件改造：
1、通过减小结构尺寸、 孔、槽等增加应变灵敏 度； 2、前提是不改变零件 及相关系统子系统的结 构动力特性.
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道路数据采集
配置测量系统
模拟信号记录
模拟信号记录仪
信号调理器
数字信号记录
采样车或部件
数字信号记录仪
WFT 接口盒
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道路数据采集
设置采样参数、调试测量系统
➢ 轮胎气压并进行车辆四轮定位； ➢ 测试前车辆磨合； ➢ 正确配置载荷，不同载荷下状态下轮荷/轴荷，Z/D 高度测量； ➢ 采样参数设置；
系判断评价信号是否正确。
饱和削波
中断跌落
均值漂移
均值漂移
毛刺
相同转向角不对称
噪声
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WFT Ripple
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数据分析和编辑
➢ 频率域 通过频谱等评价、判断信号频率特性（共振、能量水平）是
否正确，确认是否超过台架性能范围。
试验频率范围
共振2 共振3 共振3
对称通道具有不同的频谱
共振1
相差500倍以 上
- FRF-1
迭代 -计算驱动信号
步骤 4 步骤 5
运行耐久试验
步骤 6
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道路数据采集
一般的道路数据采集流程
数据采集的目的-用途 根据数据用途选择测量参数
控制通道 相关通道 备份通道
选择合适的传感器和调理器
根据数采目的选择运行规范
GBXXXX QTXXXX XXXX PG
➢ 数据格式转换 ➢ 删除连接道路并按照道路事件和运行工况划分数据
扭曲路
甲石路
乙石路 卵石路
丙石路
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数据分析和编辑
➢ 采样频率调整 204.8Hz （最高感兴趣频率的3-4倍）
➢ 选择帧长度-数据平均长度 1024 点
Sampling rate = 204.8 Hz Δt = 1/Sample rate = 0.0048 sec T = Frame size/Sample rate = 5 sec Δf = 1/T = 0.2 Hz
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数据分析和编辑
➢ 编辑方法-2
基于统计删除-根据下列统特征参数门坎准则删除。
ABSMAX、 MEAN、 STD、
CREST、 MIN、 VAR、