车辆耐久性载荷分析

车辆耐久性是关乎车辆使用安全性和可靠性的重要质量属性。由于车辆在客户端的真实使用工况非常复杂，因此，密切贴合用户实际使用工况进行耐久性载荷分析成为提高车辆耐久性的重要方法。本书介绍了车辆耐久性载荷分析中经常使用的、经典统计学中的一些重要结论和方法，道路载荷数据处理的常用方法，并介绍了金属材料与结构高周疲劳损伤和寿命评估的基础理论，以明确构建金属结构疲劳损伤相似性时载荷方面所应注意的诸多因素，并通过案例对车辆耐久性台架试验载荷谱的编制和整车耐久性试验场强化路面规范的编制进行了说明。本书适用于汽车行业从事道路载荷数据分析、车辆耐久性台架试验、整车耐久性强化路面试验和车辆耐久性仿真的相关技术人员学习参考，也可作为高等院校汽车相关专业师生的参考书。

李旭东，理学博士，高级工程师，毕业于大连理工大学机械工程学院（本科阶段）和北京大学力学系（研究生阶段），现任中汽研汽车检验中心（天津）有限公司项目总监，中汽中心学科带头人（汽车可靠性试验评价技术方向），北京理工大学机械与车辆学院兼职研究生导师，曾就职于中国航空综合技术研究所，西门子工业软件（北京）有限公司。长期专注于（金属）材料和结构耐久性和损伤容限分析方法研究，擅长通过深入挖掘车辆用户端的实际使用工况大数据，科学合理建立整车和零部件耐久性和可靠性测评体系。近三年来，主持或作为骨干成员参研科技部政府间国际科技创新合作项目及国家重点研发计划项目2项，中汽中心重点项目2项，中汽研天津检测中心共性基础项目1项，为企业提供技术咨询和工程服务多项。发表学术论文二十余篇（SCI/EI检索19篇），申请发明专利4项。田程，工学博士，高级工程师，毕业于清华大学汽车工程系（现车辆与运载学院），中国汽车技术研究中心学科带头人，中国汽车工程学会可靠性分委会委员，曾任中汽研汽车检验中心（天津）有限公司底盘试验研究部室主任。长期从事汽车整车及零部件机构耐久性仿真、测试及评价工作，对于车辆耐久性载荷谱采集方法、整车轴耦合和轮耦合道路模拟台架验证原理及实践方法有较深研究。多年来组织团队为国内外众多企业开展了耐久性研发验证服务工作。近三年来，参与省部级科研课题或重大专项研究3项，主持和参与中汽中心重点科研项目5项。发表学术论文二十余篇（EI检索9篇），授权发明专利7项。

序前言第1章车辆耐久性道路载荷数据分析的统计学基础11.1事件的概率11.1.1事件11.1.2事件的蕴含及相等21.1.3事件的互斥和对立21.1.4事件的和21.1.5事件的积31.1.6条件概率31.1.7事件的独立性，概率乘法定理31.1.8 全概率公式31.2随机变量的概念41.2.1伪损伤及一些与之相关的等效量51.2.2连续型随机变量的分布及重要例子71.3多维随机变量（随机向量）101.3.1边缘分布101.3.2条件概率分布111.3.3随机变量的独立性121.4随机变量的数字特征131.4.1数学期望（均值）131.4.2方差和标准差161.4.3协方差与相关系数161.4.4总方差公式171.5参数估计181.5.1一些重要的基本概念181.5.2一种重要的点估计——极大似然估计191.5.3区间估计211.6假设检验问题概述231.6.1拟合优度检验231.6.2重要参数检验271.7回归分析391.7.1一元线性回归401.7.2多元线性回归481.8相关分析551.8.1相关系数561.8.2偏相关系数651.9方差分析671.9.1单因素完全随机化试验的方差分析671.9.2多因素完全随机化试验的方差分析70第2章用双干涉模型进行车辆耐久性工程中诸多不确定度的分析和量化732.1双干涉模型732.1.1载荷分布732.1.2强度分布——对企业质量管理体系和水平的考验742.2车辆耐久性工程的核心“距离”Φ752.3双干涉模型对于设计工作的指导782.3.1设计载荷Ldl的确定782.3.2设计工作的任务782.4双干涉模型对于试验工作的指导782.5更复杂的情况79第3章基本载荷分析与编辑方法823.1基本载荷分析方法823.1.1幅值域载荷分析方法823.1.2频域载荷分析方法1013.2载荷编辑方法1023.2.1时域信号编辑1023.2.2幅值域信号编辑113第4章基于名义应力法对结构的疲劳损伤进行分析1194.1疲劳损伤的过程和背景1194.2一些基本定义以及S-N曲线1194.3名义应力法的基本思路1224.3.1光滑试样影响S-N曲线的若干因素1224.3.2缺口对于S-N曲线的影响1304.4工程中实际运用名义应力法的不同策略1324.5多轴疲劳问题概述1334.5.1比例加载多轴疲劳问题1344.5.2非比例加载多轴疲劳问题1344.5.3多轴疲劳问题中如何处理缺口1364.6从名义应力法归纳制定台架加速试验方案时所应关注的要点138第5章台架及强化路面试验规范的制定1415.1需要统筹考虑载荷分布与强度分布两个方面的情形1415.1.1排气系统冷端后挂钩及消声筒焊缝台架试验规范的制定1415.1.2旋转试验台架加速试验案例1465.1.3单轴电磁振动台加速试验案例1505.1.4车轮双轴疲劳损伤模型及试验加速1585.2主要考虑载荷分布的情况1755.2.1四立柱台架加速试验案例1755.2.2试验场强化路面试验规范的制定179参考文献187