稳定杆吊杆受力试验方法研究

白雪娟，王　磊

(长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000)

稳定杆吊杆受力试验方法研究

白雪娟，王磊

(长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000)

摘要：针对一种稳定杆吊杆结构出现胶套磨损的失效模式，对吊杆受力情况进行试验研究，提出了一种通过测试应变计算受力的试验方法。

关键词：吊杆；应变测试；受力

1引言

随着试验技术的发展，应变测试技术在汽车制造领域的应用越来越广泛。一般来说，在汽车工程试验方面，应用应变测试主要有两方面，一是通过测试应变计算应力，分析汽车零部件强度；二是通过标定的方法找到零部件受力和应变关系曲线，从而通过测试动态应变计算零部件受力情况。

本文针对某车型稳定杆吊杆出现胶套磨损的失效问题，依据吊杆的结构特点，提出了一种通过测试应变计算受力的试验方法。

2测试应变

2.1测试方案

为了测试稳定杆吊杆应变，首先应选择合适规格的应变片。本次测试，选择中航电测生产的规格为350欧姆应变片。为了方便对比，分别在车辆左侧和右侧稳定杆吊杆的对称位置沿着吊杆轴向各粘贴一个应变片。检查贴片质量，确保粘贴位置准确无误后，将应变片与数据采集设备相连接。

本次测试采用的数据采集设备为eDAQ数据采集系统，其结构紧凑，坚固耐用，可以实现所有模拟信号通道相互独立并且同步采集。每通道最高采样频率达100kHz，完全满足测试需求。

测试过程中，单个应变片组成1/4桥，采样频率设置为1024Hz，采用butterworth低通滤波，滤波截止频率80Hz，测试工况为某试车场可靠性环路。

2.2测试结果

由专业司机开车到某试车场可靠性环路工况下测试稳定杆吊杆动态应变，重复测试3次，测得应变数据结果见图1。经过数据统计处理，可得到左右两侧的稳定杆吊杆最大动态拉应变为1172με。

图1　应变数据

3标定方法

3.1安装标定工装

从车辆拆下稳定杆吊杆，安装到设计好的标定工装上(见图2)。要完成标定，必须包含力传感器、加力装置和eDAQ数据采集系统。试验时，将吊杆一端通过螺栓固定到工装上，另一端与力传感器相连。力传感器的另一端与加力装置连接并固定。应变片和力传感器均通过连接线束连到eDAQ数据采集系统。

图2　标定工装

3.2标定过程

标定前，开启eDAQ数据采集系统，设置测试文件，输入应变片和力传感器的灵敏度系数等参数，并设置采样频率为1024Hz。然后清零，确保初始信号无异常后开始标定。

标定方法是，先通过加力装置对吊杆加载和卸载3次，以消除安装间隙，并根据应变数值范围确定标定的力值区间。然后分段加载到指定力值，例如从力值为0开始记录，稳定1min，加载到50N，稳定1min，加载到100N，依次类推，分别加载到150N、200N、250N、300N、400N、500N、600N、700N、800N、900N、1000N，卸载，然后进行下一次标定。重复标定3次，记录力值和应变曲线(见图3)。

图3　标定应变曲线

根据测得的标定应变曲线，从中抽取相应的力值对应的应变数据，见表1。由表1数据可以拟合出力—应变关系曲线，见图4，其函数关系式为y=0.529x-6.207，拟合曲线的相关系数为0.999，表示曲线呈线性，符合标定的要求。

表1　力值和应变数据

图4　力—应变关系曲线

4计算受力

标定完成后，可以根据力—应变关系曲线和相应的函数关系式计算出稳定杆吊杆在实际行车工况下的受力情况。

稳定杆吊杆在试车场行车工况下动态应变最大值为1172με，计算得到的实际受力为614N。

5结论

基于以上实际测试和分析计算过程，可以得出结论，通过测试应变计算受力的试验方法是可行的。对于类似稳定杆吊杆结构的汽车零部件，如果受力情况单一，那么都可以通过上述测试应变的方法得到受力情况。此方法解决了长期以来一些汽车零部件动态受力情况难以测试的问题。

参考文献

[1]冯超,邬惠乐,余志生,等.汽车工程手册(试验篇)[M].北京:人民交通出版社,2000.

[2]程乾生.数字信号处理[M].北京:北京大学出版社,2003.

[3]余志生．汽车理论[M]．北京：机械工业出版社，2002．

[4]何渝生,等.汽车振动学[M].北京:人民交通出版社,1990.

Research on Test Method for Stress of Suspender

Bai Xuejuan,Wang Lei

(Technology Center of Great Wall Motor Company Limited,Hebei Automobile Technology Research Center, Baoding 071000,Hebei,China)

Abstract：According the failure mode of gum cover wear of suspender structure,the stress of suspender is studied in the paper,and a test method for the stress calculation of suspender is proposed by strain test.

Keywords:suspender;strain test;stress

[收稿日期]2016-02-19

[作者简介]白雪娟(1983—)，女，本科，主要从事整车数据采集及信号处理以及零部件应变测试方面工作。

中图分类号：U463.33

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1674-3407.2016.01.013