1.3 本書主要研究內容

本書主要研究內容如下：

1）應用ADAMS軟件建立完整的懸架系統模型，對懸架特性參數進行優化計算。優化結果應能從實際應用角度出發改善懸架系統性能，從而提高操縱穩定性與行駛平順性。

2）利用Matlab/Simulink模塊建立橫擺角速度神經網絡阻尼控制模型，通過控制懸架阻尼來抑制汽車過度轉向行為，改善操縱穩定性。

3）利用ADAMS模板化建模方法建立整車模型，并對操縱穩定性和平順性進行仿真分析，將仿真結果與試驗結果進行對比，以驗證模型的正確性，為深入研究整車性能奠定基礎。

4）對比分析試驗場耐久路與用戶典型路面試驗車輛和對標車輛后軸的疲勞損傷，重點計算試驗場搓板路對車輛造成的損傷。利用美國MTS系統公司的六通道耦合系統對試驗車輛和對標車輛車身與后軸進行振動模態掃頻，通過振動掃頻對比分析試驗車輛和對標車輛后軸與車身振動頻率的差異原因。

5）對比分析試驗場耐久路、高速公路、城市路面以及一般公路試驗車輛和對標車輛的疲勞損傷特性，為試驗車輛質量改進提供了有效數據。

6）應用雨流計數法準確測定可靠性試驗數據，使施加于車輛的載荷更接近各種典型路面的實際工況。

7）根據疲勞累積損傷相等原理建立用戶典型路面和試驗場耐久路的相關數學模型，采集用戶典型路面和試驗場數據，優化計算可靠性試驗工況與方法，為汽車可靠性試驗方法的實際應用提供方案和具體的實施流程。

8）對整車模型進行仿真分析，驗證整車虛擬樣機模型的正確性；通過物理樣機仿真和試驗場試驗，分析評價整車的行駛平順性與操縱穩定性。

9）提出數字化試驗場三維可靠性試驗路面的構建方法。采用路面不平度空間功率譜密度、車速與三角網絡相結合的方法，對路面節點進行分層處理，解決構建復雜數字路面中節點連接關系難以計算的難點；同時根據對某試驗場試驗路面的實測數據，建立典型的數字化試驗場可靠性數字路面。

10）根據虛擬用戶典型路面與試驗場強化路面的道路載荷譜相等原理，建立虛擬用戶相關性數學模型，運用雨流計數對整車重要部件進行試驗場疲勞可靠性分析。通過虛擬用戶和試驗場載荷時間里程數據轉化為各級幅值的載荷循環的等載荷譜試驗，驗證試驗場可靠性相關試驗方法的可行性。

11）針對傳統的汽車試驗場可靠性試驗存在的問題，提出了一種汽車可靠性試驗新方法，該方法從試驗場試驗與可靠性仿真試驗不同的優良性出發，結合可靠性仿真試驗與試驗場可靠性相關試驗方法，建立試驗場與可靠性仿真試驗相結合的數學模型。

12）制訂汽車可靠性行駛試驗標準，通過對比后橋試驗場與可靠性仿真試驗結合的結果，說明試驗場與可靠性仿真試驗結合的可靠性試驗結果的吻合程度較好，驗證可靠性試驗標準的可信性。

13）對車輛用戶的實際使用工況進行調查，包括車輛自然狀況、不同路面年行駛里程、不同載重量及不同載重量下的年行駛里程。應用極大似然估計法估計威布爾分布參數，根據威布爾參數估計值，結合Miner累積損傷法則計算出平坦、中等不平和極端不平三種典型路面承載構件的用戶總疲勞壽命里程，最后通過Monte-Carlo仿真獲得各承載系構件的90%用戶目標里程。

14）應用最小二乘法對疲勞壽命離散數據進行擬合，建立S-N曲線的數學模型，再根據Goodman經驗疲勞公式將非零平均應力等效轉換為零平均應力。利用修正的Neuber公式及曼森-科芬（Manson-Coffin）應變-壽命曲線方程繪制承載系構件的雙對數應變-疲勞壽命曲線。根據雨流矩陣載荷譜相等原理建立用戶用途和試驗場的關聯數學模型，利用多元線性回歸的最小二乘法對模型中的比例系數β_i進行參數估計，并對模型回歸方程進行擬合優度檢驗、回歸系數進行t檢驗。

15）通過對承載系統構件的模型應力、有限元分析、疲勞分析軟件及經驗來選擇結構和零部件的臨界危險位置，根據電阻應變片的應力集中原則對承載系統構件（前后橋、駕駛室、車架、平衡梁）應變傳感器及部分位移、加速度傳感器進行布置。同時為滿足測量精度的需要，對發動機懸置進行重新設計改造，讓它既能起到懸置的作用，又要充當測力傳感器。

16）根據用戶典型路面與試驗場強化路的道路載荷譜相等原理及其關聯性數學模型，優化計算出90%用戶數據和試驗場數據雨流矩陣載荷譜相同條件下的試驗場強化路循環次數，制訂汽車試驗場與用戶用途關聯的汽車承載系可靠性試驗規范。

17）對承載系統重點考核構件前后橋與駕駛室前后懸置進行加載標定。依據疲勞損傷的等壽命方法建立重點構件的加速系數數學模型，編寫加速系數計算程序及汽車承載系試驗場可靠性試驗壽命里程仿真計算軟件，利用S-N曲線計算出各強化路以及組合綜合路的加速系數，通過壽命計算軟件對汽車試驗場和用戶實際使用的壽命里程進行仿真計算，并將計算結果與試驗場及用戶使用試驗的故障里程進行對比驗證。

18）采集山區典型公路和用戶真實用法的試驗數據，通過傳動軸轉矩對轉速的聯合分級矩陣獲得輸出累積能量分布載荷譜。根據Weibull分布概率紙直線方程及動力傳動系累積能量數學模型，計算失效概率為90%條件下的四種用戶典型路面和每個實際用戶的總累積能量，并對分布函數進行K-S檢驗，然后利用Monte-Carlo方法仿真模擬90%用戶的動力傳動系統輸出總能量。通過山區典型公路和90%用戶累積能量的相關性計算，獲得山區公路的強化系數和可靠性試驗方法。