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大众的疲劳强度验证及认证体系

2024-09-14 10:05:54·  来源：汽车测试网  
　

汽车疲劳强度验证及认证体系是一套关键的质量控制标准，旨在确保汽车零部件在长期使用中能够经受各种严苛条件的考验而保持结构完整。通过系统性的测试和认证，有助于提高汽车的安全性和可靠性，确保汽车制造符合法规和标准，同时为制造商提供了手段，以预防潜在故障、降低维修成本，并在市场上建立更强有力的竞争地位，为整个汽车产业的稳健发展提供了关键支持。

本文整理自大众汽车(安徽)有限公司 高级工程师 唐朋 先生《大众的疲劳耐久验证及认证体系》主题报告。

报告分为以下4个部分：

01、大众集团的疲劳强度验证理论
02、疲劳强度试验开发案例
03、大众集团的认证体系04、台架强度试验的发展趋势展望

唐朋先生拥有超过15年从事桥车底盘可靠性试验，台架试验的经验，先后参与10余款车型开发项目、试验验证工作，熟悉大众体系的验证和认证标准，获得国家发明专利及实用新型专利以及专业论文10余项，主持参与企业标准制定30多项。

1、大众集团的疲劳强度验证理论

汽车疲劳试验于通过模拟实际使用条件，评估和确保汽车零部件在长期使用中的耐久性和可靠性，有助于提高汽车的整体安全性，同时可以发现潜在问题和缺陷，有助于提升产品质量，降低维修和更换成本，从而推动整个汽车产业的可持续发展。

相对于实车道路试验，汽车疲劳台架试验有其不可替代的优势，包括不受天气及驾驶成员的影响、重复性好、节省时间、易于监控、定量和定性分析更为精准、提高产品开发的效率等。

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疲劳是多次载荷作用下导致材料或结构失效的情况，载荷的作用次数称为疲劳寿命。汽车疲劳试验是包括数学、力学、材料化学、环境、工艺、载荷等在内的一个交叉学科。

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汽车疲劳试验从外部载荷角度可以分为机械疲劳、蠕变疲劳、热机械疲劳、腐蚀疲劳、滚动接触疲劳、滚动接触疲劳及微动疲劳等等。

汽车疲劳台架试验与材料试验在目的、对象和方法上存在显著区别，汽车疲劳台架试验主要关注整车或零部件在实际使用中的耐久性能，通过模拟真实驾驶条件下的负载、振动和疲劳循环，评估汽车在长期使用中的可靠性和安全性；材料试验侧重于材料的特性和性能，例如抗拉强度、弹性模量等，以及材料在疲劳加载下的行为。

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大众以零件轻量化、成本优化、可靠性验证的目的为出发点，对对疲劳强度试验的定义为在确定的寿命期内零件的使用可靠性和经济性分析。

德国大众的设计目标：100个用户中最强一个（1%）+1000个零件中最弱一个（0.1%）满足安全件寿命达到30万公里用户载荷里程。

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VW零部件试验开发流程包括试验设备规划认证、疲劳强度模拟计算及载荷谱分析、试验载荷谱校核、试验方案确定、试验零件承载能力检测及试验结果对比分析等。

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德系轿车整体强度水平在世界轿车品牌中稳居第一，使得德系轿车在全球市场上备受认可。

2、疲劳强度试验开发案例

不同试验场载荷路面EWP-100000Km，EVP-8000Km，HLP-2222Km的损伤是等效的；不同类型的路面测试有助于汽车制造商和研究机构更好地理解汽车在不同道路条件下的行为，以改进车辆设计、性能和安全性，也对汽车的悬挂系统、刹车系统、轮胎和车辆动力学等方面提出了要求，以确保车辆在各种路面条件下都能够提供安全而稳定的性能。

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后轴连杆试验标准开发通过CVP 5.6km载荷累积分布外推14400km载荷累积分布，再依据损伤等效确定标准SN曲线。

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前轴副车架夹具开发通过核心工装的有限元分析与设计和非核心能工装的设计进行虚拟试验台架设计与搭建。

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MAST（多轴振动试验台）行李架试验正向开发通过载荷测量、载荷定义及数据处理，制定试验方案并进行试验验证。

3、大众集团的认证体系

大众集团的台架认证流程关键审核维度包括设备基本信息、设备技术参数、试验台安装信息、试验设备与运行、试验测量设备管理、试验件管理、试验结果评价及试验工作环境，每个维度都有不同的考核项。

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大众集团的台架认证流程包含7个步骤，首次完成VWPF MQBA /B HiRa 6个试验台的专业自主。

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4、台架强度试验的发展趋势展望

台架强度试验的发展的四个趋势：台架试验替代部分道路疲劳耐久试验（缩短研发周期）、基于工业机器人的零部件台架试验技术（高低温试验应用）、试验虚拟化（仿真提前识别潜在问题）、试验智能化。

总结，通过建立严格的汽车疲劳强度验证及认证体系，可以确保汽车零部件在长期使用中能够经受各种严苛条件的考验而保持结构完整，从而提高整车的安全性和可靠性。 

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