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LMS和阿文美驰合作开发更快的试验场和试验台试验 7/22/2007 11:08:00 AM

LMS和阿文美驰合作开发更快的试验场和试验台试验

为了不断提供耐久的并且安全的车辆子系统，ArvinMeritor公司定期地根据业内最佳的标准标定其耐久性工程流程、方法和技术。为了保持持续发展， ArvinMeritor公司最近与LMS国际公司合作定义了试验场试验流程和加速的前轴台架试验。这一项目能够通过8天加速的台架试验来验证轴系统的耐久性能，同样能达到行驶一百万英里的客户使用目标。整个团队丰富的项目经验和LMS TecWare载荷数据处理软件的使用极大地有助于获得精确的结果并加速试验运行。

在更短的开发时间内达到耐久性标准

ArvinMeritor(阿文美驰)公司是全球汽车工业领先的供应商，公司总部位于美国密执安州特洛伊市，大约31,000多名员工分布于世界25个国家。ArvinMeritor汽车工业公司为世界先进的乘用车和轻型卡车，以及中型和重型负载卡车供应商提供各类产品，包括轴类产品，制动类产品，悬挂和排气系统合模型。此外，ArvinMeritor汽车工业公司还逐渐成为技术先进的动力传动系统的一流供应商，应用于中型和重型负载卡车，拖车，公交车和公路设备。为了能够提供完善的解决方案，ArvinMeritor汽车工业公司系统地研究了新方法，来进一步优化其整个生产链，包括设计、工程、验证、制造和集成。

在以往开发周期内，开发紧凑轻型并具有较好疲劳性的设计，没有留下多大的余地进行冗长的试验场测试来验证车辆系统的耐久性。举例来说，为了达到500,000英里耐久性验证，汽车外场试验需要平均每天500英里，行驶三年的时间。ArvinMeritor公司最近选择LMS工程咨询服务合作进行前轴和悬置系统设计开发中的耐久性工程项目。ArvinMeritor公司的试验结构和测试工程部负责人Phil C. Kittredge先生认为：“这个项目由各种已经证实了的试验场流程定义组成，可以进行相应的快速耐久性试验任务的开发，用于前轴试验台试验。这样同样可以达到一百万英里的客户使用需求。我们选择LMS公司是因为其具有丰富的汽车工程经验，尤其其在进行耐久性跟踪和试验台试验的高级载荷数据分析和试验流程开发方面。”

满足一百万英里用户使用需求

ArvinMeritor公司前轴和悬置耐久性验证项目所需的路面载荷数据可以从试验车采集，其中试验车装配了可以测量制动压力和前轮的三维轮轴力。试验包括10项公共路面的试验场试验，分别位于密歇根州，印第安纳州，lowa，内布拉斯加州，怀俄明州，犹他州和内华达州，总共大约2,300英里。试验场试样混合了公路、城市和乡镇路面，以及险峻和粗糙的路面。此外，汽车在NATC试验场还进行了19种不同的场景试验，每种试验都进行两次顺时和两次逆时方向的试验。LMS工程师采用LMS TecWare软件整理采集的数据，进行可视化数据研究和数据一致性检查来验证信号单元、迹象和长度。LMS TecWare软件还可以用于跟踪和修正数据错误，例如偏移信号、野点信号和偏斜信号等。

在初始阶段，项目主要集中于研究载荷数据，从2,300英里采集的路面载荷数据开始，这些积累数据能够达到与客户目标设定的一百万英里使用需求相同的损伤效果。这样，初始试验由从低频力分离出的垂直动轴轮力和高频力组成，其中垂直动轴轮力能够表示车辆的机动情况，而高频力能够表示低路面品质。工程师还分解出纵向力，无论车辆是否制动。制动压力测量是因为刹车动作在轴悬置系统中可以产生不同的载荷数据流。在刹车系统功能试验方面，ArvinMeritor公司还特别关注于制动系统可以运行多少次，以及在什么情况下运行。

450小时试验场试验完成损伤目标

“为了真实地满足预定的一百万英里客户需求，工程师面临着推断每次试验的损伤程度，并将所有雨流计数进行叠加。”Phil先生说。“在外推阶段，工程师采用精密的概率关系(由LMS开发并由供应商进行了试验场试验)计算潜在损伤，并将这一方法应用于2,300英里的潜在损伤计算。概率关系考虑了存在载荷的变化，并计算获得了与行驶一百万英里一致的数据结果。为了刻画每种试验场试验，他们将等级矩阵用于单动力学，以及通用的等级方法。此外，为了获得精确的整体损伤目标估算，工程师还成功地在目标矩阵和子矩阵级之间建立验收匹配。”

采用LMS TecWare的优化功能帮助阿文美驰公司的工程师从实际需要的76种试验场测量中选取7种，完成预定的客户需求的验收匹配。这种简化生成试验场的优化试验流程，将整体运行时间从一年缩短到仅仅450小时。这七种试验场试验——作为轴试验台试验任务定义的基础——包括比利时阻碍，砂砾碰撞，交互碰撞，砂砾层和嵌入石块碰撞。

加速的试验台试验缩短测试时间50%

项目开发的第二阶段主要集中于加速的轴试验台试验流程的开发，这样能够进一步讲试验时间从450小时缩短至200小时。除了试验台试验的灵活性和高效率，试验台试验还可以进行轴系统的单独试验，而不需要将轴安装在运行汽车上进行试验。工程师应用Range Pair（RP）不仅提高有限的载荷幅值，还通过过滤多轴载荷压缩时间序列。这样，与原始载荷数据信号相比较，高于30Hz的信号的频率极大地减少。这对轴系统影响很小，因为大部分重要频率在0到25Hz之间。最后，试验台试验时间可以缩短至185个小时，同时能够完成97%的损伤试验。

“假设开发技术缩短了试验周期，重建等同的试验室试验对于提高现有的耐久性开发流程来说至关重要。”ArvinMeritor公司CVS高级工程师兼副总裁，Garrick T. Hu先生说。“通过加速的试验台试验，可以获得比以前更有可能满足真实路面的载荷数据。这个项目证实了：一个星期连续的试验台试验足以验证轴样机系统，并且与真实的一百万英里行驶试验效果相同。与LMS项目工程师的合作使我们能够更好地验证客户需求，提高疲劳预测和基于技术的客户相关性的精确度和鲁棒性。总之，此次项目合作提高了我们耐久性方面的能力，能够满足日益严格的市场需求，以及具有优良耐久性能的更紧凑更轻的设计。”

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