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四立柱台架加速试验案例
本文节选自《车辆耐久性载荷分析概述》第五章以下是分享的节选内容
5.2 主要考虑载荷分布的情况
在第5.1小节列举了四个零部件台架加速试验的例子，包括排气系统冷端后挂钩及消声筒焊缝液压伺服台架试验、传动系统齿轮旋转台架试验、单轴电磁振动台和车轮双轴疲劳试验。这四个例子由于所承受的载荷形式不同，因此处理方法也截然不同，但是，都需要统筹考虑载荷分布和强度分布两个因素对于试验结果进行解读和决策，来判断一批试验样品是否满足要求。
本节讨论两方面规范制定过程中的技术应对。一个是四立柱轮耦合台架试验规范的制定，一个是强化路面试验场试验规范的制定。
四立柱轮耦合台架规范的制定属于道路模拟试验规范的范畴，与此相类似的329轴耦合试验台架、MAST多轴道路模拟振动试验台、Cab Shaker台架，都是以多轴时域波形回放（TWR）作为控制技术的液压试验台架，其试验载荷谱的编制有类似的地方，因此用四立柱台架做一个例子，来谈一下这类问题的处理方法。
把试验场强化路面试验规范的制定也放在这一节，实际上是把车辆在强化路面试验场上的路试作为更为逼真、全面的、广义“道路载荷模拟”试验。
由于此类试验的测试对象多为子系统或是整车，在规范的制定过程中再纳入强度分布的因素，其可操作性是比较差的，因此，往往只考虑载荷分布的因素来制定相关的规范。也就是说，如图5-30所示，将涉及到的目标载荷的分布全部纳入考量，一旦指定一个概率指标（比如说95％）则目标载荷的分位数就会明确。那么，在制定规范的时候尽可能让规范所对应的载荷强度高于、且接近这些目标载荷的一系列分位数即可。这是从损伤当量的维度去处理和把握此类问题的原则和思路，当然还会涉及到其它一些方面的要求。
5.2.1 四立柱台架加速试验案例
如图5-31所示，是典型的乘用车四立柱轮耦合台架。在道路载荷数据采集的过程中，获得了车辆上安装的一些传感器获得的典型工况下的一些时域信号。这些时域信号将成为目标信号，在以四立柱为代表的多轴液压台架上，通过所谓时域波形回放（TWR）的控制技术去复现。
如图5-32所示，特别是当这些目标信号来源于公共路面（比如高速路）的时候，信号中往往都会包含一些对于损伤贡献不大的成份，而这些成份占据和耗费的时间有时候很大，这就构成了对于这类问题可以进行试验加速的先天条件。
如图5-33所示，用一个指定的时间窗口去过滤每一个参与其中的目标信号（滤波），一旦在某一个时间窗口内参与其中的所有目标信号的载荷波动都小于某一个预先指定的阈值，那么就可以将这一段时间窗口的信号滤掉。按照这一原则，如图5-32所示，压缩前和压缩后的目标信号经过Range Pair计数后计算伪损伤的差异须很小才可以，以满足试验载荷加速的过程中从幅值方面确保伪损伤的相似性。
图5-30 道路模拟试验和强化路面试验场试验规范制定过程中的主要原则2 
图5-31 四立柱轮耦合台架
图5-32 压缩前和压缩后的目标信号对比2
由于是多轴载荷，牵扯到多轴疲劳的问题。因此，当轴的数目不是太多的情况下，滤波的条件和判据除了要求参与其中的全部目标信号的载荷波动在某一个时间窗口内都须小于某一个预先指定的阈值外，如图5-33所示，最好将相关的多轴载荷投影到各个可能的投影方向 上，并追加要求载荷向量 沿着各个可能的投影方向 的投影 在该时间窗口内也都须小于预先指定的阈值，才可以滤掉这一段信号。可以想见，一旦多轴的“轴数”很多，这种投影的组合会陡然上升，因此，TecWare软件允许六轴及其以下的多轴问题都可以选择在滤波的过程中考虑多轴投影的因素。对于多轴疲劳的问题，在没有外载荷与内部响应之间更为详细的补充信息的条件下，这一处理方法是非常严谨且偏于安全的。
另外，无论是否采用和考虑多轴投影这一因素，滤波之后需要通过光滑的信号对于滤波后的信号进行连接和过度，以避免能量泄露。
由于在滤波的过程中，一旦出发了滤波条件，参与其中的全部目标信号会全部滤掉相关载荷，否则的化全部保留这一段载荷，这样一种处理原则确保了相关载荷之间相位关系（CSD）和加载次序不会发生变化。
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