在车辆开发领域,耐久性、疲劳、寿命和可靠性这几个概念常常混为一谈,其实他们是有联系又有区别的。
汽车及其零部件的失效寿命是个随机变量,具有统计性质,一般而言,符合2参数威布尔分布,或者高斯分布。一般采用B10寿命来评估汽车及其零部件的寿命,即要求汽车零部件达到这个寿命时发生失效的概率为10%,或者说可靠度为90%。目前,轿车的设计寿命一般是16万公里。很多汽车零部件的设计寿命(B10寿命)就是16万公里。也可以这样理解,一大批汽车零部件中,达到设计寿命(B10寿命)时要求有90%的产品还能够正常工作。所以现代可靠性的概念已经包括了汽车耐久性的概念。
为了使汽车产品具有需要的工作寿命和可靠性,行业内已经广泛采用了一套设计、分析和试验的流程。首先,通过试验测量产品载荷、载荷历程数据,并且提供给设计工程师,设计工程师据此确定产品的形状和尺寸。然后,对产品进行结构分析、疲劳耐久寿命预测和改进设计。再进行试验,以检验疲劳寿命预计的正确性,并且确保产品具有需要的工作寿命和可靠度。耐久性能开发流程与整车开发流程同步,可以从项目方案到量产车问题整改的全过程介入,其中包括载荷采集、载荷分解、CAE分析优化、试验验证4项主要工作,通过4项闭环工作的实施,可以提供整套的解决方案,并保证项目质量。乘用车耐久性能开发解决方案一般主要包括5个方面的内容:载荷谱采集、几何谱采集、整车性能CAE仿真、用户/试验场关联和台架试验设计及对标。
载荷谱采集:1、整车·系统·部件级截荷采集2、六分力、位移、加速度、力、应变等信号3、数据处理、致据分析、数据送代几何谱采集1、线高程数据扫描2、3维面数鄉扫描整车性能CAE仿真1、车型平台:轿车、suv.MPV.2、分析对象:整车-系统-关键零部件3、性能领域:刚度、强度、多体、疲劳4、分析精度:高精度仿真与试验对标用户/试验场关联1、试验场规范制定:用户关联2、试验场转场:试验场关联3、台架试验规范:台架关联台架实验及对标1、刚度试验及对标2、强度试验及对标3、疲劳试验及对标