国内车辆可靠性强化试验技术的现状与发展趋势

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1、万方数据环境适应性与可靠性国内车辆可靠性强化试验技术的PresentStateandpe}SpectiveSo

2、feliabilityenhancement摘要：车辆可靠性强化试验属于可靠性强化试验的一个应用分支。首先论述了车辆可靠性强化试验技术的理论基础；然后介绍了车辆试验场及试验道路的研究现状，综述了确定强化系数的各种方法。最后，指出车辆强化试验技术的今后的发展趋势。关键词：车辆；可靠性；强化试验；现状与趋势中图分类号：TBl14．3，u4674文章编号：A1引言车辆强化试验是考核车辆产品可靠性的基本试验方法，是

3、车辆在比正常使用环境苛刻的条件下进行的寿命试验。在有些文献中把强化试验也称为加速寿命试验，但两者试验机理相同，一15一环境技术2006年12月第6期现状与发展趋势teSttechnologyo

4、vehicIeS军械工程学院1系火炮教研室吴大林李伟wuDa—I．nLlwe武汉军械士官学校高炮教研室贾云非JAYun—fe都是以加速寿命试验理论为基础的。其中强化的通常含义是指采用增加工作应力的方法加速车辆零部件的失效，从而缩短试验时间“，2’⋯。车辆可靠性强化试验技术属于可靠性强化试验的一个应用分支，对于后者的研究在文献¨

5、“6。1中已有比较详尽的论述，本文重点介绍车辆强化试验技术的相关理论，并对车辆强化试验技术的研究现状与发展趋势进行了分析与论述。2国内外研究状况与进展2．1车辆强化试验技术的理论基础H5。“7。“”强化试验即加速寿命试验，美罗姆航展中心1967年首次给出了加速寿命试验的统一定义：加速寿命试验(ALT)是在进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换，得到试件在额定应力水平下可靠性特征的可复现的数值估计的一种试验方法。根据试验应力施加历程的不同

6、，可将加速寿命试验分为四种类型，即恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验、序进应力加速寿命试验和变应力加速寿命试验。车辆行驶过程中受到的路面激励为随机载荷，目前对随机应力加速寿命试验的数据处理上还存在一些问题。对于此类试验的处理方法，通常是在作出一些限制后，还是按照恒定应力加速寿命试验来处理。但是，进行加速寿命试验首先要判断试件是否具有加速性，加速性存在的先决条件是：(1)试件故障机理不改变，(2)存在有规律的加速过程，(3)寿命分布模型具有同一性和规律性。可靠性强化试验的理论依据是故障物理学。试件故障机理与故障

7、模型有着密切关系，如已知试件的故障模型则可以对试件的可靠性与寿命进行预测。试件具体的故障机理是各种各样的，但经过统计与分析可归纳成以下常用的故障模型：反应论模型，它包括有阿伦尼斯模型、幂律模型、艾林模型等；变应力混合威布尔模型：损伤累积模型，该模型用于元件材料在不加应力或施加交变应力时的退化过程的描述，在这类模型中广为采用的是线性损伤累积模型。车辆行驶过程中的故障主要是由于机械失效引起的。机械失效是指机械结构或零件的尺寸、形状和材料性能发生改变，不能执行预期的功能。车辆零件发生的机械失效主要有以下几种形式：弹性变形、

8、塑性变形、疲劳、磨损、腐蚀、碰撞等，其中以疲劳和磨损为主要的失效形式。据统计，大约有80％90％的零件破坏是由疲劳造万方数据成的。大量实践证明，强化试验对于那些以零部件的疲劳破坏为主要失效形式的车辆寿命分析预测是合适的、科学的。因此，对于车辆的强化试验，普遍采取的故障模型为线性损伤累积模型。2．2车辆可靠性强化试验技术的研究现状目前，车辆可靠性试验的方法有三种：1)车辆实际道路可靠性试验2)车辆道路试验场试验3)室内整车试验。前两种试验属于现场试验，后者属于室内模拟试验“⋯。这三种试验方法构成了车辆可靠性强化试验的基

9、础，现场试验主要通过实车行驶试验来实现，其强化方式主要是通过建立试验场，修建强化路面，以提高载荷的幅值与频次来达到强化的目的。而室内模拟试验是使实际工作状态在试验室再现的一种方法，主要是通过振动台模拟道路的不平载荷，施加于车辆的零部件上，以研究其可靠性与寿命分布，刘牧众介绍了利用三组油缸提供四个自由度的模拟工况的约束式振动试验台，利用它可以很容易地在汽车上采用新材料、新结构之前，比较它与以前材料、结构之间的优劣““。下面重点对车辆可靠性强化试验中的现场试验及强化系数的研究现状进行详细阐述。2．2．1车辆试验道路及试验

10、场汽车产品开发、定型以及产品投放市场后不断的改进等，都需要对汽车进行行驶性能和可靠性试验。随着对路面不平度研究的深入，从路面不平度的测试技术到路面谱的分析技术的发展，以及路面分级与路面重构技术的逐渐完善，对车辆试验道路的选择也经历了从自然路段到专用试验场路段的转变。在国外，美国、日本和德国的汽车公司都建立了自己的汽车试验场，如美国的通用、福特和