汽车行业如何做试验之试验分类

  新闻资讯     |      2019-08-15 05:58:54


众所周知,汽车行业中试验是研发过程中一个不可或缺的重要一环,而且理论计算是不能替代试验的。为了方便的、高效的验证产品,聪明的汽车行业试验工程师整出了各种各样的试验,下面就汽车行业的试验分类做一个简单的分类总结。

 

 

 

简单来说,汽车行业的试验可以按试验对象在整车结构中的层次关系可以分为,零部件试验(component level test )、总成试验(assembly level test)以及整车试验(vehicle test )。 

 

很好理解,按照逻辑关系,以变速箱为例,零部件试验可以是单独的轴承耐久试验等零件的单独试验,试验通过之后,我们就可以做变速箱总成试验,再次通过之后,我们才会将变速箱总成装上整车做试验。

否则零部件试验都没通过,直接做整车试验就滑稽了。通常三者的试验条件是一脉相承的,只是层次越高的试验能够涵盖更复杂的实际条件、更能反映各个载荷之间的综合作用。

 

经常有行业内仁兄说,只要整车试验通过了,其他都不是事,可见整车试验的一锤定音的作用。但是整车试验的缺点也显而易见,也就是试验费用高(投资一个高规格的试验场费用惊人,而且整车试验的人员费用,燃油消耗也是不小的开支),另外整车试验周期长,而且由于驾驶员安全因素考虑,通常也不易做出极限工况。

 

还是这句话,上帝是公平的,有利必有弊。另外,现在整车开放流程越来越压缩,很多时候零部件试验和总成试验是同时开始做的,这样做只是为了节省时间。

 

 

 


如果按照试验设备来分类的话,通常又可以分为道路试验(road test)和台架试验(bench test)。

 

其中台架试验通常可以把真实行驶工况分解成各种子工况的完美模拟到试验设备上,可以消除整车、道路交通等不确定因素的影响,有利于组织和安排试验,缩短试验周期,试验数据精度高、重复性好、可比性强。而且不受天气变化影响。因此, 台架试验在汽车行业得到了非常广泛的应用。这个很好理解,就不用赘述。

 

 

 


如果按照试验目的来分类的话,通常还可以分为性能试验(performance test/ functional characteristic test)和耐久试验(durability test)。

 

汽车耐久性试验是为了考核整车、零部件总成、零部件在规定的时间内能否保持功能。 

在汽车行业内,耐久试验(durability test)、疲劳试验(fatigue test)和可靠性试验(reliability test)这几个概念常常混为一谈,许多业内人士也是混用的。其实他们是有联系又有区别的。

 

首先,聊聊最好理解的疲劳试验 (fatigue test),疲劳就是累了嘛,是指试件或构件材料在交变应力与交变应变的作用下,裂纹萌生、扩展,直到小片脱落或断裂的过程称为疲劳。

汽车在行驶过程中,不断受到随着时间发生变化的载荷作用。另外,汽车发动机的扭矩也在随着油门开度的不同而变化。因此汽车在行驶过程中处于一个相当复杂的变化载荷环境中,其各个零部件一般都会受到随着时间发生变化的应力、应变的作用。

因此,如果我们把整车受到的交变载荷复制到台架上,考验零部件是否会发生疲劳损坏,出现裂纹或断裂的试验就叫疲劳试验。

 

综上所述,疲劳试验的特点是长时间的重复性的交变载荷。某种情况下,你小时候用手左右拧铁丝将其拧断可以看成最简单的疲劳试验。

 

 

 

 

至于可靠性试验,首先,可靠性是指产品在规定条件和规定时间内产品可能完成规定功能的可能性,因此,可靠度是产品在规定条件,规定时间内,完成规定功能的概率。

 

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。经常采用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%。

为了使汽车产品具有需要的工作寿命和可靠性,行业内广泛采用了可靠性工程,即应力-强度法(stress-strength law)来设计试验。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。很大意义上,通常可靠性试验为一组相同试验条件的疲劳试验,试验件数量至少要在三件以上。

 

 

 

 


汽车的耐久性是指其保持质量和功能的使用时间",国标定义为产品在规定的使用和维修条件下,其使用寿命的一种度量。 

 

而一般汽车企业对整车耐久性的要求都是XX公里或者XX年。从定义可以看出,耐久试验经常确实可以和可靠性试验混为一谈。

但是,有些试验却通常只被称为耐久试验,却不视为可靠性试验或者疲劳试验。

比如,有些零部件的长时间的光照耐久试验,变速箱同步器的磨损试验,以及离合器摩擦片的磨损试验都是耐久试验,却不是疲劳试验或者可靠性试验,最大的区别还是没有交变载荷的存在。


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来源:[知乎]
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