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乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2020-03-27 18:20

本文介紹了不同主機(jī)廠的空調(diào)管零部件疲勞耐久認(rèn)證規(guī)范,共性是認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng),如果用當(dāng)前的零部件試驗(yàn)規(guī)范去復(fù)現(xiàn)路試中該零件的失效,將花費(fèi)大量的時(shí)間,為了快速驗(yàn)證路試中的疲勞失效與改進(jìn),特此研究了空調(diào)管的快速認(rèn)證方法:首先通過(guò)臺(tái)架掃頻識(shí)別零件的固有頻率,通過(guò)零件的固有頻率去追蹤該頻率在路試中的加速度,然后對(duì)零件在該加速度下進(jìn)行定頻振動(dòng),快速?gòu)?fù)現(xiàn)了路試中的失效,然后對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行同樣的快速認(rèn)證,從而提高了路試認(rèn)證的置信度。

 

1、引言

在汽車空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)中,空調(diào)管路將壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流結(jié)構(gòu)和蒸發(fā)器有機(jī)地連接在一起。如果將空調(diào)系統(tǒng)比作人體,壓縮機(jī)是心臟,那么空調(diào)管管路就是大動(dòng)脈,空調(diào)管在空調(diào)系統(tǒng)中的重要作用就不言而喻了。在整車開發(fā)過(guò)程和客戶使用過(guò)程中,空調(diào)管的失效形式有很多,常見的失效形式有空調(diào)管的膠管破裂,膠管和金屬管的扣壓處泄露,空調(diào)管與壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器連接頭泄露,金屬管斷裂等等,其中最常見的就是壓縮機(jī)附近的空調(diào)管斷裂失效,此種失效屬于疲勞損傷。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,機(jī)械的各種斷裂事故中,疲勞失效引起的事故大約占了80 %[1],汽車零部件損壞中,疲勞失效引起的事故大約占了90 %[2]。從中我們可以看出,研究疲勞損傷的意義重大,國(guó)內(nèi)外的汽車廠家也對(duì)空調(diào)管的疲勞耐久進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐,并制定了相關(guān)的試驗(yàn)規(guī)范。

 

其中德國(guó)大眾汽車公司制定的空調(diào)管的振動(dòng)耐久測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是TL 82316[3],試驗(yàn)樣件是標(biāo)準(zhǔn)樣件(定長(zhǎng)金屬管和定長(zhǎng)橡膠管的扣壓管),與整車的管路布置走向無(wú)關(guān),采用定頻振動(dòng),頻率是40 Hz,振幅是±3.5 mm, X、Y、Z每個(gè)方向100 h,總共300 h;

 

菲亞特克萊斯勒公司制定的的空調(diào)管振動(dòng)耐久測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是LLC PF-9411[4],試驗(yàn)樣件是整車實(shí)際管路,與整車的管路布置走向完全相同,采用正弦加隨機(jī)振動(dòng),1倍的振動(dòng)耐久耗時(shí)184 h,如果需要滿足R97C50的需求,需要6個(gè)樣件 ,2倍的振動(dòng)周期,即368 h,如樣件過(guò)大,一個(gè)工裝只能安裝3個(gè)樣件,時(shí)間翻倍即為736 h;

 

通用汽車公司的空調(diào)管振動(dòng)耐久測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是GMW14319[5],試驗(yàn)樣件是整車實(shí)際管路,與整車的管路布置走向完全相同,采用隨機(jī)振動(dòng),1倍的振動(dòng)耐久耗時(shí)48*3=144 h,如果需要滿足R97C50的需求,需要6個(gè)樣件 ,2倍的振動(dòng)周期,即288 h,如果樣件過(guò)大,一個(gè)工裝只能安裝3個(gè)樣件,時(shí)間也將翻倍即為576 h。

 

開發(fā)過(guò)程中即使按照零部件規(guī)范進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn),也不能復(fù)現(xiàn)路試中的失效模式,通常的做法是對(duì)整車進(jìn)行空調(diào)管時(shí)域信號(hào)的路譜采集,如果直接用時(shí)域信號(hào)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),需要幾個(gè)月的時(shí)間,如果用頻域信號(hào)進(jìn)行物理試驗(yàn),需要對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理,把時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào)再進(jìn)行物理試驗(yàn),也需要幾個(gè)月的時(shí)間,如此一來(lái)將耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力、時(shí)間,為了提高時(shí)間效率并縮減成本,特此研究了一種快速驗(yàn)證空調(diào)管疲勞失效的方法。

 

2、布置加速度傳感器與應(yīng)變片

2.1 采集加速度,位移與應(yīng)變

在振動(dòng)試驗(yàn)時(shí),金屬硬管和橡膠軟管的扣壓鉚接處的加速度和位移最大,而且該處是空調(diào)管最容易出現(xiàn)泄漏的地方,所以壓縮機(jī)管的進(jìn)氣管和排氣管的4個(gè)扣壓鉚接處是高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),如圖1的進(jìn)氣管的橡膠管扣壓兩端位置1和位置2處和排氣管的橡膠管扣壓兩端位置3和位置4處所示,在以上四處分別布置三向加速度傳感器,用于監(jiān)控高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的加速度和位移。

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖1 加速度傳感器的分布

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖2 應(yīng)變片的分布

 

2.2 應(yīng)變片的布置選擇

   在振動(dòng)試驗(yàn)時(shí),零件的轉(zhuǎn)接、約束、粗細(xì)管過(guò)度處,也就是能量有突變的地方應(yīng)力較大,應(yīng)變量比較大,如圖2的壓縮機(jī)的吸氣管與壓縮機(jī)的連接位置1處,吸氣管與消音器的連接點(diǎn)位置2處,空調(diào)管與車身連接的支架位置3處,共布置3個(gè)應(yīng)變片,用于監(jiān)控空調(diào)管高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)變量。

 

3、掃頻試驗(yàn)準(zhǔn)備

3.1 振動(dòng)試驗(yàn)工裝的制作

壓縮機(jī)空調(diào)管在整車上的固定點(diǎn)如圖3所示,空調(diào)管的各個(gè)連接點(diǎn)的說(shuō)明如下:位置1是空調(diào)管與壓縮機(jī)的接口,位置2是空調(diào)管與冷凝器的接口,位置3是空調(diào)管固定支架與車身的接口,位置4是空調(diào)管與空調(diào)管的轉(zhuǎn)接口。所以在設(shè)計(jì)工裝時(shí),必須模擬以上四個(gè)位置的安裝點(diǎn),四個(gè)安裝點(diǎn)的連接方式必須和整車保持一致,尺寸大小和安裝方向必須和整車保持一致,對(duì)手件的尺寸和結(jié)構(gòu)需要參考相關(guān)工程師提供的相關(guān)圖紙,如果一個(gè)工裝需要安裝多個(gè)樣件,需要給平行樣預(yù)留足夠的空間,避免在振動(dòng)過(guò)程中的相互干涉,工裝的材料選擇時(shí)密度盡可能小,阻尼系數(shù)盡可能大,工裝的拼接盡可能采取全焊的連接方式,如果材料和工藝不允許的情況,可以考慮螺栓連接,但是需要保證工裝的剛度。

 

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖3 零件各接口分布

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖4 工裝的搭建及設(shè)計(jì)

 

3.2 振動(dòng)試驗(yàn)工裝的驗(yàn)收

振動(dòng)試驗(yàn)工裝完成后,需要對(duì)不帶零件的工裝進(jìn)行掃頻,將控制信號(hào)的加速度設(shè)置為1G,進(jìn)行正選掃頻,掃頻的頻率范圍是10Hz-1000Hz,掃頻的速率為1倍頻程/分鐘,確保工裝本身在該頻率段內(nèi)沒(méi)有1階,2階,3階,4階共振,如果發(fā)生共振,需要對(duì)工裝整改,直到合格為止。

 

3.3 控制信號(hào)和反饋信號(hào)的選擇

在整車中,發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),壓縮機(jī)在圖3位置1處與空調(diào)的進(jìn)排氣管相連,壓縮機(jī)的振動(dòng)和制冷劑的壓力脈沖和波動(dòng)將能量在此處傳遞給空調(diào)管,所以在臺(tái)架試驗(yàn)中該位置是能量的輸入端,作為臺(tái)架試驗(yàn)控制信號(hào)的輸入端,在臺(tái)架試驗(yàn)中為了縮短試驗(yàn)時(shí)間,同時(shí)進(jìn)行三個(gè)樣件的試驗(yàn),設(shè)計(jì)的振動(dòng)工裝如圖4所示。

 

分別在三個(gè)樣件的同一位置即圖3的位置1處布置加速度傳感器作為控制信號(hào),分別為C1,C2,C3,將C1,C2,C3的加速度進(jìn)行加權(quán)平均,作為整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架的加速度控制信號(hào),在三個(gè)樣件上布置的12個(gè)加速度傳感器作為監(jiān)測(cè)信號(hào),如圖4所示,監(jiān)控信號(hào)的分布如下:

 

S1_L1 = 樣件1的1號(hào)加速度傳感器;S1_L2 = 樣件1的2號(hào)加速度傳感器;S1_L3 = 樣件1的3號(hào)加速度傳感器;S1_L4 = 樣件1的4號(hào)加速度傳感器;S2_L1 = 樣件2的1號(hào)加速度傳感器S2_L2 = 樣件2的2號(hào)加速度傳感器;S2_L3 = 樣件2的3號(hào)加速度傳感器;S2_L4 = 樣件2的4號(hào)加速度傳感器;S3_L1 = 樣件3的1號(hào)加速度傳感器;S3_L2 = 樣件3的2號(hào)加速度傳感器;S3_L3 = 樣件3的3號(hào)加速度傳感器;S3_L4 = 樣件3的4號(hào)加速度傳感器。

 

4、掃頻試驗(yàn)

4.1 掃頻參數(shù)設(shè)置

將控制信號(hào)的加速度設(shè)置為1G,進(jìn)行正選掃頻,掃頻的頻率范圍是10 Hz-1000 Hz,掃頻的速率為1倍頻程/分鐘,3個(gè)樣件的12個(gè)監(jiān)控點(diǎn)掃頻結(jié)果如圖5所示。

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖5 四個(gè)位置的掃頻結(jié)果

 

4.2 掃頻位移結(jié)果分析

從圖5中我們可以得到所有樣件和所有監(jiān)控點(diǎn)在不同頻率下的位移曲線,在每幅圖中我們可以發(fā)現(xiàn)有很多明顯的突變點(diǎn),這些突變點(diǎn)就是我們研究問(wèn)題的關(guān)鍵所在。同一個(gè)樣件不同的位置在不同的頻率下的位移突變是不同的,不同的樣件相同的位置在不同的頻率下的位移突變也是不同的,不同的樣件不同的位置在不同的頻率下的位移突變也是不同的,那如何來(lái)分析掃頻結(jié)果呢?那下面以不同的樣件的同一個(gè)位置3處的位移頻率曲線為例來(lái)分析,如圖6所示。

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖6 不同樣件位置3處的掃頻曲線

 

從圖6中可以發(fā)現(xiàn)不同的樣件在不同的頻率段有很多位移階躍,如圖6中的1#響應(yīng),2#響應(yīng),3#響應(yīng),4#響應(yīng),其中1#響應(yīng),2#響應(yīng),3#響應(yīng)較大,是分析的重點(diǎn),通過(guò)振動(dòng)軟件可以分別獲取三個(gè)樣件在位置3的位移頻率曲線及每個(gè)樣件在每個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的頻率和位移如表1所示。

 

表1三個(gè)樣件在位置3處的響應(yīng)頻率及位移

 樣件位置

響應(yīng)點(diǎn)

頻率(Hz)

位移(mm)

S1_L3

1

36.02

0.6517

2

48.57

1.528

3

54.95

0.306

S2_L3

1

35.51

0.6882

2

49.54

1.503

3

55.23

0.2803

S3_L3

1

35.75

0.6918

2

47.56

1.499

3

55.73

0.2817

 

根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最佳實(shí)踐,響應(yīng)的位移超過(guò)1 mm的優(yōu)先考慮為高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),如果有多個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的位移都大于1 mm,需要計(jì)算該點(diǎn)的位移與最高點(diǎn)位移的比值,如果大于80 %,判斷為高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),如果小于80 %,判斷為低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。以上都是零件Z方向的掃頻結(jié)果,從圖7,圖8,圖9中的可以發(fā)現(xiàn)三個(gè)樣件位置3處在不同頻率下的響應(yīng)位移大小:1#響應(yīng)的位移分別為0.6517 mm,0.6882 mm,0.6918 mm,平均值為0.677 mm;2#響應(yīng)的位移分別為1.528 mm,1.503 mm,1.499 mm,平均值為1.510 mm;3#響應(yīng)的位移分別為0.306 mm,0.2803 mm,0.2817 mm,平均值為0.289 mm。2#響應(yīng)的位移大于1 mm,高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),頻率的平均值為48.55 Hz;1#響應(yīng)位移次之,平均值為0.677 mm ,可視為低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn);3#響應(yīng)位移最小,移平均值為0.289 mm,也可視為低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。用同樣的方法分析位置1,位置2和位置4的頻響,最大位移都小于1 mm,都是低風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

 

同樣的道理,可得出X/Y方向?qū)?yīng)的固有頻率點(diǎn)和固有頻率對(duì)應(yīng)的最大位移,如表2所示。

 

表2 各個(gè)方向的固有頻率點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的最大位移

位置

固有頻率點(diǎn)(Hz)

最大位移(mm)

X-L1

30.65

1.298

Y-L1

80.38

1.341

Z-L3

48.55

1.510

4.3 掃頻應(yīng)變結(jié)果分析

三個(gè)樣件不同的位置的應(yīng)變曲線如圖7,圖8,圖9所示。

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖7 三個(gè)樣件在位置1處的應(yīng)變

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖8 三個(gè)樣件在位置2處的應(yīng)變

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖9 三個(gè)樣件在位置3處的應(yīng)變

 

根據(jù)圖7,圖8,圖9不同的樣件在不同的位置的應(yīng)變曲線,提取正方向的應(yīng)變最大值,負(fù)方向的應(yīng)變最小值,并計(jì)算出最大值與最小值的差值如表3所示。

 

表3 各個(gè)樣件不同位置的應(yīng)變量

 

Max(με)

Min(με)

Peak to Peak (με)

1-1

40.90

-61.21

102.10

1-2

16.08

-40.90

56.98

1-3

23.97

-43.72

67.69

2-1

18.90

-42.59

61.49

2-2

9.87

-29.5

38.92

2-3

19.46

-30.18

49.64

3-1

45.98

-75.31

121.28

3-2

9.31

-30.74

40.05

3-3

30.72

-31.96

62.67

 

從表3中可以看出三個(gè)樣件在位置1處的應(yīng)變最大,依次為102.10,61.49,121.28;三個(gè)樣件在位置3處的應(yīng)變都是次之,依次為67.89,49.64,62.67,三個(gè)樣件在位置2的應(yīng)變都最小, 依次為56.98,38.92,40.05,說(shuō)明在三個(gè)樣件在位置上的應(yīng)變變化趨勢(shì)是一致的:位置1處最大,位置3處次之,位置2處最小;從樣件的橫向?qū)Ρ葋?lái)看,每個(gè)位置上樣件1和樣件3的應(yīng)變很一致,都比樣件2的每個(gè)位置的應(yīng)變大,這是由于1號(hào)樣件和3號(hào)樣件對(duì)稱地分布在2號(hào)樣件的兩側(cè),工裝不是絕對(duì)的剛性,在振動(dòng)過(guò)程中有“邊緣效應(yīng)”。這就說(shuō)明1號(hào)樣件和3號(hào)樣件的位置1處的應(yīng)變最大,風(fēng)險(xiǎn)最高,需要在耐久振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中高度關(guān)注,位置1處附近就是空調(diào)管最容易斷裂的地方。

 

5、設(shè)計(jì)定頻振動(dòng)試驗(yàn)

5.1 確定各個(gè)方向的試驗(yàn)參數(shù)

圖10和圖11是根據(jù)主機(jī)廠的四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車型對(duì)應(yīng)的空調(diào)管在實(shí)際路譜中采集的大量頻率加速度數(shù)據(jù),并進(jìn)行處理所得四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)各頻率段對(duì)應(yīng)的加速度曲線。

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖10(左)4X和Y方向四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)各頻率段對(duì)應(yīng)的加速度曲線

 

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖11(右)Z方向四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)各頻率段對(duì)應(yīng)的加速度曲線

 

根據(jù)表2得知X方向的L1位置的高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固有頻率為30.65 Hz,查表4得知30.65 Hz對(duì)應(yīng)的加速度為40 m/S2,即40 m/S2作為X方向定頻振動(dòng)的加速度。

 

根據(jù)表2得知Y方向的L1位置的高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固有頻率為80.38 Hz,查表4得知80.38 Hz對(duì)應(yīng)的加速度為46 m/S2,即46 m/S2作為Y方向定頻振動(dòng)的加速度。

 

根據(jù)表2得知Z方向的L3位置的高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固有頻率為48.55 Hz,查表5得知48.55 Hz對(duì)應(yīng)的加速度為40 m/S2,即40 m/S2作為Z方向定頻振動(dòng)的加速度。

 

5.2 確定X/Y/Z三向的振動(dòng)順序和振動(dòng)次數(shù)

根據(jù)表2可以看出,在共振頻率上風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的位移Z>Y>X,故三向的振動(dòng)順序由Z→Y→X依次進(jìn)行,根據(jù)PUMA團(tuán)隊(duì)在客戶使用習(xí)慣上的實(shí)車測(cè)量數(shù)據(jù),根據(jù)零件可靠度R97C50的要求,推算出空調(diào)管試驗(yàn)樣件的個(gè)數(shù):3個(gè),定頻振動(dòng)次數(shù)為:10 000 000次,由于實(shí)車上空調(diào)管的振動(dòng)是三軸振動(dòng),而振動(dòng)臺(tái)架是單軸振動(dòng),故臺(tái)架實(shí)驗(yàn)中Z,Y,X三個(gè)方向都要完成10 000 000次的振動(dòng)。定頻振動(dòng)的加速度和次數(shù)如下:在做Z方向的定頻振動(dòng)時(shí),頻率為48.55 Hz,加速度為40 m/s,次數(shù)為10 000 000次;在做Y方向的定頻振動(dòng)時(shí),頻率為:80.38 Hz,加速度為46 m/s,次數(shù)為10 000 000次;在做X方向的定頻振動(dòng)時(shí),頻率為:30.65 Hz,加速度為40 m/s,次數(shù)為10 000 000次。

 

6、試驗(yàn)方法應(yīng)用驗(yàn)證

某項(xiàng)目在整車道路耐久路試中發(fā)生了空調(diào)不制冷的問(wèn)題:只有風(fēng)吹出來(lái),但是溫度與外界環(huán)境保持一致,從總線上讀取空調(diào)系統(tǒng)高壓壓力為0.15 MPa,說(shuō)明系統(tǒng)壓力爆降,制冷劑幾乎全部泄露到外界大氣中,然后進(jìn)行泄漏點(diǎn)的排查:從壓縮機(jī)到冷凝器,從冷凝器到膨脹閥,從膨脹閥到壓縮機(jī)整個(gè)管路和接頭逐步排查,最終發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)連接處的空調(diào)管有裂紋,如圖10所示,但在空調(diào)管子系統(tǒng)的臺(tái)架振動(dòng)試驗(yàn)中,空調(diào)管并沒(méi)有出現(xiàn)路試中類似的失效,當(dāng)時(shí)子系統(tǒng)的試驗(yàn)策略是采用隨機(jī)振動(dòng),1倍的振動(dòng)耐久耗時(shí)48*3=144 h,如果需要滿足R97C50的需求,需要6個(gè)樣件 ,2倍的振動(dòng)周期,即288 h,一個(gè)臺(tái)架只能完成3個(gè)樣件,完成了6個(gè)樣件的振動(dòng)試驗(yàn),總共花費(fèi)了576 h,試驗(yàn)完成后,空調(diào)管外觀完好,并且能滿足空調(diào)管氣密性的要求:說(shuō)明隨機(jī)振動(dòng)的臺(tái)架試驗(yàn)與整車耐久試驗(yàn)結(jié)果不匹配。為了快速?gòu)?fù)現(xiàn)路試中的失效,故采取了上述快速驗(yàn)證空調(diào)管疲勞失效的方法。

乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法乘用車空調(diào)管疲勞失效快速驗(yàn)證方法

圖12 路試時(shí)空調(diào)管的失效模式

 

根據(jù)5.2確定X/Y/Z三向的振動(dòng)順序和振動(dòng)次數(shù)開展試驗(yàn),振動(dòng)順序:Z→Y→X,Z,Y,X振動(dòng)的次數(shù)是每個(gè)方向1 000 000次,首先開始Z方向的定頻振動(dòng),振動(dòng)4 855 249次后,發(fā)生了失效,如圖11所示,臺(tái)架試驗(yàn)零件的失效位置和失效模式與整車路試中零件的失效位置和失效模式相似;臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)零件的失效次數(shù)百分比=4855249/10000000*100%=48.5%,整車耐久試驗(yàn)時(shí)零件的失效里程百分比為53.7%,由此可見:臺(tái)架和路試在整個(gè)壽命中失效的時(shí)間百分比相近。對(duì)于此項(xiàng)目的此研究零件,從試驗(yàn)開始到復(fù)現(xiàn)失效的時(shí)間為4855249 cycle*1/48.55 s/cycle=27.78 h,僅用一天多一點(diǎn)的時(shí)間就復(fù)現(xiàn)了路試的失效。如果進(jìn)行零部件開發(fā)試驗(yàn)認(rèn)證,X/Y/Z三個(gè)方向的固有頻率平均在50Hz的情況下,每個(gè)方向試驗(yàn)需要的時(shí)間為10 000 000 cycles*1/50 s/cycle=55 h,三個(gè)方向總共需要165 h,大概需要1周左右,大大縮短了認(rèn)證周期。

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圖13 臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)空調(diào)管的失效模式

 

更改了零件的材料,重新設(shè)計(jì)了管路走向和安裝塊前端的直管段長(zhǎng)度和改進(jìn)了制造工藝并進(jìn)行了回火處理,然后用此方法完成臺(tái)架認(rèn)證,臺(tái)架認(rèn)證后的零件安裝到整車上路試,整改后的零件通過(guò)了整車的100 %耐久認(rèn)證,更改有效。

 

7、結(jié)論

1)通過(guò)對(duì)比臺(tái)架試驗(yàn)和整車路試的失效零件可以發(fā)現(xiàn):零件的失效位置相同,零件的失效模式相同;臺(tái)架試驗(yàn)失效的次數(shù)百分比為48.5 %,路試中零件失效的里程百分比為53.7 %,兩者在整個(gè)壽命中失效的時(shí)間百分比相近。

 

2)臺(tái)架復(fù)現(xiàn)失效時(shí)間:1天左右(此研究零件),其他車型的空調(diào)管需要根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)和固有頻率而定,零部件開發(fā)認(rèn)證周期:1周左右,大大縮短了認(rèn)證周期。

 

3)此方法不僅可以快速?gòu)?fù)現(xiàn)路試的失效,也可以作為零件開發(fā)認(rèn)證試驗(yàn)的方法,此方法認(rèn)證通過(guò)的零件也通過(guò)了整車路試,證明此方法有效。

 

參考文獻(xiàn)

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[5]GMW14319: Air Conditioning (A/C) Hose and Coupling Assemblies R134a and R1234yf[S].

 

作者:褚偉萍,賈傳林,謝罕杰

作者單位:泛亞汽車技術(shù)中心有限公司

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來(lái)源:環(huán)境技術(shù)

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