前言
車輛耐久性是指車輛在規定的使用和維修條件下,對其使用壽命的一種度量,是車輛長期重復地發揮其功能的能力,是一種質量屬性,影響車輛的可靠性,關乎車輛的使用安全性。疲勞失效是影響車輛結構耐久性和機械可靠性的主要失效模式之一。由于金屬結構的疲勞損傷和疲勞壽命對外部載荷的變化極其敏感,而車輛在設計使用里程內、在用戶的使用過程中經歷的載荷歷程又極其復雜和多變,這對于如何從用戶的實際使用工況出發,收集、分析和提煉有效的載荷信息,合理指導包括耐久性仿真、耐久性臺架試驗驗證、整車耐久性路試等車輛耐久性工程的諸環節,提出了較大的挑戰。這一挑戰應對是否得當,將決定車輛耐久性工程的研發是否貼合和關聯目標客戶群體的實際使用工況,以及車輛耐久性工程的各個環節之間是否協調、統一。
為了應對這一挑戰,需要三方面知識和技能的綜合運用。第一,金屬材料和結構的疲勞損傷理論,尤其是高周疲勞損傷理論。這對于針對疲勞失效機理,從載荷信息中尋找和提煉與這一失效形式密切相關的有效信息起到重要的方向性導引作用。第二,統計學理論與方法。由于車輛在用戶的實際使用過程中有眾多的隨機因素,導致車輛所經受的載荷歷程呈現極大的統計變異性,對車輛載荷進行耐久性方面的分析,統計學的一些經典理論、成果和方法是大有用武之地的。第三,載荷數據處理能力。道路載荷數據分析所面對的往往是海量的載荷時域數據信息,如果沒有高效和強大的載荷數據處理分析能力,即便有好的理論方法、技術路線,也終將是空中樓閣,無法最終落地。
本書的結構正是圍繞這三方面的內容綜合展開。對于疲勞理論相關的內容,不涉及高深和前沿的疲勞壽命評估方法,而以指出在車輛耐久性載荷分析中與金屬結構疲勞失效密切相關的信息為目的。對于統計理論和方法的介紹,小到一個統計學的概念和定義,大到經典統計理論中的重要成果、結論和方法,全部以車輛耐久性工程為應用背景,給出了解讀、釋義和案例。
全書的內容安排如下:
第1章,以車輛耐久性工程為背景,介紹了道路載荷數據分析過程中經常使用的經典統計學的概念、定義、定理、重要結論和方法。
第2章,介紹雙干涉模型。在耐久性仿真以及眾多的耐久性零部件臺架試驗中都需要借助雙干涉模型來合理地安排安全裕度。
第3章,介紹道路載荷數據分析過程中的重要方法。這些具體的方法把車輛耐久性載荷分析的整體思路和技術路線真正落到實處,具備工程可實現性。
第4章,介紹金屬材料和結構的高周疲勞損傷和壽命的評估理論,并借此明確在構建金屬結構疲勞損傷相似性的過程中,在載荷維度上應該注意的主要因素。
第5章,通過幾個案例,對于如何在耐久性試驗臺架和整車耐久性路試過程中合理編制試驗規范和載荷譜,以更好地貼近車輛目標客戶群體的實際使用工況進行了說明。
為配合第3章的內容,讓讀者對于TecWare軟件的操作有更直接和方便的了解,錄制了TecWare軟件主要功能的操作視頻,可以通過百度云盤下載:

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希望本書能夠對合理和有效地開展車輛耐久性載荷分析工作起到一定的作用。
由于作者水平有限,書中難免有錯誤和疏漏之處,懇請讀者批評指正。
李旭東 田程