眾所周知,汽車行業(yè)中試驗(yàn)是研發(fā)過程中一個(gè)不可或缺的重要一環(huán),而且理論計(jì)算是不能替代試驗(yàn)的。為了方便的、高效的驗(yàn)證產(chǎn)品,聰明的汽車行業(yè)試驗(yàn)工程師整出了各種各樣的試驗(yàn),下面就汽車行業(yè)的試驗(yàn)分類做一個(gè)簡單的分類總結(jié)。
簡單來說,汽車行業(yè)的試驗(yàn)可以按試驗(yàn)對象在整車結(jié)構(gòu)中的層次關(guān)系可以分為,零部件試驗(yàn)(component level test )、總成試驗(yàn)(assembly level test)以及整車試驗(yàn)(vehicle test )。
很好理解,按照邏輯關(guān)系,以變速箱為例,零部件試驗(yàn)可以是單獨(dú)的軸承耐久試驗(yàn)等零件的單獨(dú)試驗(yàn),試驗(yàn)通過之后,我們就可以做變速箱總成試驗(yàn),再次通過之后,我們才會將變速箱總成裝上整車做試驗(yàn)。
否則零部件試驗(yàn)都沒通過,直接做整車試驗(yàn)就滑稽了。通常三者的試驗(yàn)條件是一脈相承的,只是層次越高的試驗(yàn)?zāi)軌蚝w更復(fù)雜的實(shí)際條件、更能反映各個(gè)載荷之間的綜合作用。
經(jīng)常有行業(yè)內(nèi)仁兄說,只要整車試驗(yàn)通過了,其他都不是事,可見整車試驗(yàn)的一錘定音的作用。但是整車試驗(yàn)的缺點(diǎn)也顯而易見,也就是試驗(yàn)費(fèi)用高(投資一個(gè)高規(guī)格的試驗(yàn)場費(fèi)用驚人,而且整車試驗(yàn)的人員費(fèi)用,燃油消耗也是不小的開支),另外整車試驗(yàn)周期長,而且由于駕駛員安全因素考慮,通常也不易做出極限工況。
還是這句話,上帝是公平的,有利必有弊。另外,現(xiàn)在整車開放流程越來越壓縮,很多時(shí)候零部件試驗(yàn)和總成試驗(yàn)是同時(shí)開始做的,這樣做只是為了節(jié)省時(shí)間。
如果按照試驗(yàn)設(shè)備來分類的話,通常又可以分為道路試驗(yàn)(road test)和臺架試驗(yàn)(bench test)。
其中臺架試驗(yàn)通常可以把真實(shí)行駛工況分解成各種子工況的完美模擬到試驗(yàn)設(shè)備上,可以消除整車、道路交通等不確定因素的影響,有利于組織和安排試驗(yàn),縮短試驗(yàn)周期,試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度高、重復(fù)性好、可比性強(qiáng)。而且不受天氣變化影響。因此, 臺架試驗(yàn)在汽車行業(yè)得到了非常廣泛的應(yīng)用。這個(gè)很好理解,就不用贅述。
如果按照試驗(yàn)?zāi)康膩矸诸?/span>的話,通常還可以分為性能試驗(yàn)(performance test/ functional characteristic test)和耐久試驗(yàn)(durability test)。
汽車耐久性試驗(yàn)是為了考核整車、零部件總成、零部件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能否保持功能。
在汽車行業(yè)內(nèi),耐久試驗(yàn)(durability test)、疲勞試驗(yàn)(fatigue test)和可靠性試驗(yàn)(reliability test)這幾個(gè)概念常?;鞛橐徽?,許多業(yè)內(nèi)人士也是混用的。其實(shí)他們是有聯(lián)系又有區(qū)別的。
首先,聊聊最好理解的疲勞試驗(yàn) (fatigue test),疲勞就是累了嘛,是指試件或構(gòu)件材料在交變應(yīng)力與交變應(yīng)變的作用下,裂紋萌生、擴(kuò)展,直到小片脫落或斷裂的過程稱為疲勞。
汽車在行駛過程中,不斷受到隨著時(shí)間發(fā)生變化的載荷作用。另外,汽車發(fā)動機(jī)的扭矩也在隨著油門開度的不同而變化。因此汽車在行駛過程中處于一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的變化載荷環(huán)境中,其各個(gè)零部件一般都會受到隨著時(shí)間發(fā)生變化的應(yīng)力、應(yīng)變的作用。
因此,如果我們把整車受到的交變載荷復(fù)制到臺架上,考驗(yàn)零部件是否會發(fā)生疲勞損壞,出現(xiàn)裂紋或斷裂的試驗(yàn)就叫疲勞試驗(yàn)。
綜上所述,疲勞試驗(yàn)的特點(diǎn)是長時(shí)間的重復(fù)性的交變載荷。某種情況下,你小時(shí)候用手左右擰鐵絲將其擰斷可以看成最簡單的疲勞試驗(yàn)。
至于可靠性試驗(yàn),首先,可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品可能完成規(guī)定功能的可能性,因此,可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定條件,規(guī)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。
汽車及其零部件的失效壽命是個(gè)隨機(jī)變量,具有統(tǒng)計(jì)性質(zhì),一般而言,符合2參數(shù)威布爾分布。經(jīng)常采用B10壽命來評估汽車及其零部件的壽命,即要求汽車零部件達(dá)到這個(gè)壽命時(shí)發(fā)生失效的概率為10%,或者說可靠度為90%。
為了使汽車產(chǎn)品具有需要的工作壽命和可靠性,行業(yè)內(nèi)廣泛采用了可靠性工程,即應(yīng)力-強(qiáng)度法(stress-strength law)來設(shè)計(jì)試驗(yàn)。以檢驗(yàn)疲勞壽命預(yù)計(jì)的正確性,并且確保產(chǎn)品具有需要的工作壽命和可靠度。很大意義上,通??煽啃栽囼?yàn)為一組相同試驗(yàn)條件的疲勞試驗(yàn),試驗(yàn)件數(shù)量至少要在三件以上。
汽車的耐久性是指其“保持質(zhì)量和功能的使用時(shí)間",國標(biāo)定義為“產(chǎn)品在規(guī)定的使用和維修條件下,其使用壽命的一種度量”。
而一般汽車企業(yè)對整車耐久性的要求都是XX公里或者XX年。從定義可以看出,耐久試驗(yàn)經(jīng)常確實(shí)可以和可靠性試驗(yàn)混為一談。
但是,有些試驗(yàn)卻通常只被稱為耐久試驗(yàn),卻不視為可靠性試驗(yàn)或者疲勞試驗(yàn)。
比如,有些零部件的長時(shí)間的光照耐久試驗(yàn),變速箱同步器的磨損試驗(yàn),以及離合器摩擦片的磨損試驗(yàn)都是耐久試驗(yàn),卻不是疲勞試驗(yàn)或者可靠性試驗(yàn),最大的區(qū)別還是沒有交變載荷的存在。
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來源:[知乎]
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