轻型汽车耐久性试验的研究

I汽车试验场轻型汽车耐久性试验的研究摘要汽车可靠性的耐久性试验及其研究对企业的产品质量和发展来说是至关重要的。世界上各大汽车制造企业都将汽车试验场的耐久性试验作为提高汽车产品开发质量的重要环节，并制订了比较完整的耐久性试验方法。而汽车试验场内的快速可靠性、耐久性试验相对汽车实际使用的强化系数的研究和估算是制订汽车试验场可靠性、耐久性试验行驶规范的重要内容之一，也是制订规范的重要依据。本文分别从汽车零部件与整车的角度出发，通过大量试验研究和深入的理论分析，用两种方法估算了汽车试验场道路相对湖北地区实际使用道路的强化系数。即（1）测定计算法：基于疲劳积累损伤理论估算强化系数，该方法主要适用于零部件；（2）故障统计法：基于对汽车发生的故障进行统计分析估算强化系数，该方法既适用于整车，又适用于零部件，本文以整车为研究对象。方法（2）充分利用了1030系列轻型载货汽车在汽车试验场内和在实际使用道路上进行可靠性、耐久性试验的数据，结果更具说服力。对整车用故障统计法进行汽车试验场道路强化系数的研究在国内属首次应用。在此研究的基础上，确定了汽车试验场耐久性行驶试验规范的原则、分析评价方法，并进行了验证试验，结果表明规范具有科学性和合理性。【关键词】：可靠性，汽车，汽车试验场，试验规范IITHERESEARCHOFLIGHT-AUTOMOBILEDURABILITYTESTINTHEPROVINGGROUNDOFABSTRACTThereliabilityanddurabilityexperimentalresearchiscrucialforautomakersproductqualityanddevelopment.Allofworld-knownautomakerstreatdurabilitytestsinavehicleprovinggroundasanimportantstepinthenewproductdevelopment,andhavedrawnoutarelativelyintegratedsystemfordurabilityexperiments.Itisoneoftheimportantcontentsandtheimportantbasisindrawinguptheautomobileprovinggroundreliabilityanddurabilitytestrunningstandard,thatstudiesandestimatestheintensifyingfactoroffastreliabilityanddurabilitytestinautomobileprovinggroundrelativetothepracticalsituation.Twowayshavebeenadoptedinthispapertoestimatetheintensifyingfactoroftheroadsurfaceinprovinggroundrelativetothepracticalroad,respectivelyproceedingfromcomponentsandmotorvehicle,i.e.(1)calculatingmethod:basedonfatigueaccumulationdamagetheory.Thismethodappliesmainlytocomponents.(2)statisticalmethod:basedoncountingandanalyzingthefailureofautomobiletests.Thismethodappliesbothmotorvehicleandcomponents.Inthispaper,motorvehiclehasbeentakenforobjectofstudy.Bythesecondmethod,theauthorhasmadefulluseofthetestdatawhichD.F.Mhadconducted1030seriallighttrucksreliabilityanddurabilitytestsinbothprovinggroundandthepracticalroad.Itmakestheresultbeofgreatpersuasion.Basedontheresearch,thispaperconfirmsseveralprinciplestoestablishdurabilitytestregulations,andtheanalysisandevaluatingmethodstodurabilitytest.Throughavalidatetest,provesthisregulationhasrationalityandscientificcharacteristic.KeyWords:reliability,vehicle,vehicleprovingground,testregulationIII目录摘要…………………………………………………………………………………ⅠABSTRACT……………………………………………………………………………Ⅱ目录………………………………………………………………………………Ⅲ第一章绪论…………………………………………………………………………11.1课题研究意义………………………………………………………………11.2国内外现状及发展趋势……………………………………………………21.3课题研究内容………………………………………………………………3第二章道路强化系数的理论依据和估算方法……………………………………42.1问题的提出………………………………………………………………42.2理论研究基础………………………………………………………………52.3测定计算法………………………………………………………………92.4故障统计法………………………………………………………………172.5Ford对我国汽车试验场道路强化系数的估算…………………………32第三章耐久性行驶试验规范制订的若干问题…………………………………343.1耐久性试验的目标………………………………………………………343.2规范制订的基本原则……………………………………………………343.3耐久性行驶试验规范的制订……………………………………………363.4耐久性试验结果的分析与评价…………………………………………363.5按试行规范道路强化系数的估算………………………………………37第四章验证试验…………………………………………………………………384.1试验情况介绍……………………………………………………………384.2试验结果…………………………………………………………………434.3验证结论及对规范的评价………………………………………………46第五章结论………………………………………………………………………475.1研究工作的主要结论……………………………………………………475.2论文创新点………………………………………………………………475.3存在的问题及下一步的研究工作………………………………………47参考文献……………………………………………………………………………49IV致谢………………………………………………………………………………51攻读学位期间发表的论文…………………………………………………………521论文第一章绪论第一章绪论1.1课题研究意义在汽车整车开发中，为了提高汽车产品的可靠性和耐久性，需要了解整车及其各总成系统的关系以及总成和零部件的失效情况，同时需要获得数据资料，因此有必要进行大量的可靠性和耐久性试验，对其试验结果进行科学的统计、分析、处理，从而为汽车产品的研究、设计提供准确有效的可靠性数据资料；与此同时，通过可靠性和耐久性试验，对失效样品进行分析，找出其失效的原因和薄弱环节，采取相应的对策，达到提高汽车产品可靠性的目的。因此可靠性和耐久性试验及其研究对企业的产品生存来说是至关重要的。汽车行驶在汽车试验场内的道路上时，为了避免因道路强化而引起的故障失真，需要制订适合各汽车试验场实际条件的可靠性和耐久性行驶试验规范，制订的原则是不增大（或少增加）零部件承受的载荷，而是尽可能保持实际中的载荷状况，但对寿命影响小或无影响的实际载荷时间删除，即所谓“浓缩应力法”，这样容易保持故障模式的一致性。同时为了制订出汽车在汽车试验场内进行可靠性和耐久性试验的行驶规范，必须对行驶总里程、各种道路的里程分配、行驶车速及道路组合方式等做出具体规定。汽车耐久性是指汽车在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能的能力。汽车耐久性试验是指测试汽车在规定的使用和维修条件下，丧失规定功能所需要时间的试验。随着我国市场经济的不断完善，满足用户的需要越来越成为产品开发的首要目标，而对汽车耐久性的高要求正是用户最重要的要求之一。汽车产品开发的质量好坏直接关系到企业的经济效益和企业形象。对汽车试验场耐久性试验规范的研究具有重要的现实意义，也是保证汽车产品开发的重要基础。科学的耐久性试验规范是保证汽车耐久性试验质量的前提条件，它不仅直接关系到试验合理性、准确性和产品开发速度，还是提高产品竞争力的重要保证【1】【3】。2论文第一章绪论1.2国内外现状及发展趋势汽车耐久性试验的执行依据是试验规范。到目前为止，我国汽车行业已制订了一部分整车、总成或零部件的可靠性和耐久性试验规范，但还很不完善，水平偏低。由于长期受计划经济的影响，国内各企业在产品开发中主要注重国家的要求。直到现在，我国一直对汽车新产品定型进行可靠性行驶检验，相应的可靠性试验规范制订时考虑照顾各方面的水平和要求，一般偏于保守。如果企业只按照现行可靠性试验规范的思路来进行耐久性试验，远不能满足市场经济条件下对车辆产品的要求。世界上各大汽车制造企业都将汽车试验场耐久性试验作为提高汽车产品开发质量的重要环节，具有较完整的耐久性试验方法；而且常常结合企业、用户和竞争对手的情况，确定各车型每阶段的耐久性试验方法。近年来国内很多汽车厂家走上与国外先进的汽车公司合资、合作的道路。它们中多数厂家在进行产品开发的耐久性行驶试验时，将国外有关耐久性行驶试验规范与国内汽车试验场的道路条件结合起来，来制订自己的企业标准并在试验中实施，如神龙汽车有限公司、上海通用汽车有限公司、汽车有限公司、郑州日产汽车有限公司等。这些企业都将耐久性试验作为提高产品的竞争力重要基础工作之一。如前所述，制订汽车试验场内的耐久性试验规范的原则是“浓缩应力法”，以保证故障模式的一致性。耐久性行驶试验规范与指标限值规定的是否科学，是否合理，要看按照该规范得出的结论是否符合用户的结论，是否满足对整车耐久性的预期要求。随着我国加入WTO，汽车试验场内耐久性试验规范要与国际接轨；另外，我国道路交通条件和车辆使用条件有了较大变化，也需要对现行规范进行调整【3】。3论文第二章汽车试验场道路强化系数的估算1.3课题研究内容本文工作是在公司课题“汽车试验场轻型汽车耐久性试验的研究”的工作基础上总结而来，主要试验工作都在公司汽车试验场进行，并得到了整车试验室的大力支持和帮助。本文研究工作重点是汽车试验场道路强化系数的估算。有了汽车试验场道路强化系数，可为制订汽车试验场轻型汽车耐久性行驶试验规范提供重要依据。本文分别从零部件与整车的角度出发，用两种方法估算了汽车试验场道路相对、十堰等地区实际使用道路的强化系数。（1）测定计算法：从零部件的角度出发，基于疲劳累积损伤理论估算强化系数。（2）故障统计法：从整车的角度出发，基于对汽车发生的故障进行的统计分析估算强化系数。本文对用上述两种方法得到的汽车试验场道路强化系数进行了对比分析，同时分析了Ford汽车公司对汽车试验场道路强化系数的估算。在此研究的基础上，确定了汽车试验场耐久性行驶试验规范的原则、分析评价方法，并进行了验证试验。对整车用故障统