解释下: 电动汽车10年/30万公里的路谱,是如何“变身”成为台架用加速耐久载荷谱的?

文摘   2024-09-27 06:46   上海  

- 统一回答下星友们关心的问题:如何将车辆采集的原始路谱,转化为台架用的耐久载荷谱?

- 原创,作者:Mr.H

- SysPro系统工程智库内部学习用,非授权不得转载

- 以下内容仅供参考,具体内容结合实际项目需要更改、拓展

 导语:机械疲劳耐久、带载温度循环耐久(PTCE)、高温运行耐久(HTOE),并称为电驱动系统疲劳寿命耐久试验的“三座大山”。提到寿命验证,最核心的思想是要"源于整车,用于整车",如果说最后台架验证的效果无法反映车辆在真实驾驶环境中的里程/寿命要求,那么一切都是徒劳的。之前我们对电驱动系统的机械疲劳耐久分享过一些理解,主要回答了三个问题:

  • 1. 整车寿命与传动系统疲劳寿命的等效关系是什么?

  • 2. 现有标准能否满足考核要求?

  • 3. 电驱动系统疲劳寿命试验的定制化设计,怎么做?

本文对第3部分关于"定制化"设计做个补充说明,系统性地阐述:

  • 4. 为什么要将整车路谱转换为台架用载荷谱?
  • 5. 如何将整车路谱等效转换为台架用加速耐久载荷谱?

注: 以上内容节选,完整版在知识星球发布(点击文末阅读原文查看)


04

为什么要将整车路谱转换为台架用载荷谱?

做过开发预算的小伙伴们应该清楚,研发费用的主要来源有三:labor, sample, test。而在sample和test中,费用开支最大的项目就是耐久测试,小则以周计,大则按月计,花钱如流水。
与此同时,作为OEM要为终端用户负责,如何在规定的可靠度和置信水平边界要求下,确保产品满足整车真实驾驶环境下的里程和寿命要求?如何在开发周期、项目预算有限的前提下完成上述验证工作?是作为研发人员所要思考和必须负责的话题。
因此,有必要在保证对产品损伤效果一致或接近的前提下,对整车的原始路谱进行加速、简化,以减少测试时间和成本,提升台架测试效率、能力和效益。

05

如何将整车路谱等效转换为台架用耐久载荷谱?

将整车路谱转换为台架用耐久载荷谱可以总结为以下八步过程通过这八个步骤,可以确保台架测试能够准确模拟整车在实际道路行驶中的耐久性能。

图片来源:SysPro系统工程智库

下面我详细解释下。

第一步:收集、分析车辆真实路谱
这一步是数据基础,主要是收集和分析整车在实际道路行驶过程中遇到的各种负载情况。这些负载可能包括不同路面类型、不同速度、不同加速度、不同转向角度以及不同载重等条件下的车辆受力情况。
其目的是将整车全生命周期中,不同路谱的动态秒点数据(扭矩-转速-时间)快速转化为静态的时间累计分布图,以及对应损伤累计分布图 ,如下图所示。

图片来源:SysPro系统工程智库

关于这一环节,我在知识星球放了一个小工具,感兴趣的小伙伴可以下载查阅。相关文章:电驱动系统的动态静态载荷谱转换表 v2.0,一个非常实用的小工具

图片来源:SysPro系统工程智库

备注:事实上,这一步更多的目的是对比分析加速载荷谱的合理性,对于下面的环节并不是必要的条件(软件可以直接加载原始路谱)。


第二步:根据部件损伤机制,定义S-N曲线(知识星球发布) 

这一步需要我们根据传动系统的整个拓扑结构,识别部件的损伤机制并为每种损伤机制绘制S-N(应力-寿命)曲线,以描述了在不同应力水平下,部件达到特定损伤程度所需的循环次数或时间。具体而言...

第三步:仿真计算原始路谱下的损伤累积(知识星球发布) ...

图片来源:网络


第四步:识别关键损伤机制(知识星球发布) ...
图片来源:SysPro系统工程智库

第五步:定义损伤优化求解器(知识星球发布) 

这一步是核心,遵循两个原则 ...
到此为止,经过求解器的计算,可以获得包含单一工况的加速耐久载荷谱,显而易见,远远不够 ...

第六步:多工况载荷谱的衍化

局限性...

针对这一局限性,我们的解决方案...

第七步:生成台架用加速耐久载荷谱(知识星球发布) 

根据第五步不同的求解策略,结合步骤六的多工况衍化,至少可以获取以下两种台架用载荷:...
到此为止,经过求解器的计算,可以获得不同版本/侧重点的多工况的加速耐久载荷谱,但这还没有结束!

第八步:反向迭代,优化加速载荷谱(知识星球发布) 

不同的求解策略,不同的结果,哪一种更为合适呢?...

图片来源:SysPro系统工程智库


以上是关于整车路谱等效转换为台架用加速耐久载荷谱的Why和How的解释(节选),完整版内容及其相关小工具在知识星球「SysPro系统工程智库」中发布。建议大家结合知识星球中如下链接内容,一起学习了解。

点击「阅读原文」,加入SysPro系统工程智库

感谢小伙伴们的关注,有需要第一步中《电驱动系统动静态载荷谱转换表_v2.0》的小伙伴(简易版,只包含1个profile,且不包含损伤累计分布表),可添加文末微信,将此文转发至朋友圈+点个"在看",截图发送至聊天对话框即可。别忘了留下你的邮箱。

苹果手机用户请添加文末微信加入

「SysPro系统工程智库」让我们未来会更好,感谢新老朋友们的关注和支持,共同成长!

感谢你的阅读,共同成长!
2024年9月27日
【免责声明】文章为作者独立观点,不代表公众号立场。如因作品内容、版权等存在问题。请于本文刊发30日内联系删除或洽谈版权使用事宜。

「SysPro系统工程智库 2.0」正式启航

点击下图跳转,了解详情

点击「阅读原文」,加入SysPro,共建知识体系


SysPro系统工程智库

一个面向新能源汽车领域的知识库,
用系统工程,构建从底层技术到终端产品的知识体系,
用系统思维,探讨人生哲学;以终为始,坚持成长。
点击「阅读原文」,加入SysPro系统工程智库
如果觉得不错,欢迎推荐给身边的人
右下角点个☀在看☀,最好的支持

SysPro系统工程智库
「SysPro系统工程智库」,专注于新能源汽车领域,坚持原创、坚持分享、坚持成长。期望用系统科学,构建从底层技术到终端产品的知识体系;用系统思维,探讨人生哲学,过好我们这一生。
 最新文章