商用车挡泥板总成失效分析与试验规范制定

• 作者: 刘战强 孙磊 张宗阳 张海明 王凯
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 挡泥板总成 疲劳 载荷 冲击响应谱 疲劳损伤谱
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 保质设计
• 页码范围: 36-43
• 页数: 8页
• 分类号: U 467.3
• 字数: 3313字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2020.00.012

摘要

针对商用车挡泥板总成失效原因不易获取、释放不易控制等问题,提出了一种基于实测载荷谱的单自由度振动系统疲劳失效解决方案.首先,分析了某商用车挡泥板总成的失效模式、断口形貌和道路载荷谱,确定了其失效类型和系统模型,通过数据分析得到该挡泥板总成可简化为单自由度振动系统,其等效刚度为固定螺栓和挡泥板支架的串联刚度.然后,分析了车架(挡泥板总成安装位置)和挡泥板支架尾端处Z向加速度功率谱密度(power spectral density,PSD)以及两者之间的频响函数和相干系数,得到了挡泥板总成的工作模态.最后,为提升挡泥板总成的质量,基于冲击响应谱(shock response spectrum,SRS)和疲劳损伤谱(fatigue damage spectrum,FDS)制定了挡泥板总成耐久试验规范.结果表明:当频率f=22.0 Hz时,挡泥板总成的响应最大,车架的Z向加速度功率谱密度较小,且两者之间的相干系数仅为0.6,说明挡泥板总成失效主要是因为其自身的某阶模态被激励;当挡泥板总成的主要工作模态为第3阶模态(f=22.26 Hz)时,其振型为反相位上下摆动,与测试结果相符;基于挡泥板总成耐久试验规范的台架试验科学地复现了挡泥板总成的失效模式,验证了试验规范的合理性.后续试验跟踪显示,改进后挡泥板总成的失效率大幅降低,售后反馈良好.研究表明该解决方案可大幅缩短新产品的开发周期,实现了改进产品和后续新产品的快速释放.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘战强	山东大学机械工程学院	200	3847	32.0	54.0
2	张海明		3	0	0.0	0.0
3	张宗阳		4	15	2.0	3.0
7	王凯		1	0	0.0	0.0
8	孙磊		1	0	0.0	0.0