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汽車零部件做耐久試驗的目的是什么
汽車服役環(huán)境通常為大氣自然環(huán)境,,組成汽車底盤系統(tǒng)、傳動系統(tǒng),、車身系統(tǒng)的零部件絕大分暴露于大氣自然環(huán)境中,,汽車零部件的典型腐蝕為大氣自然環(huán)境條件下的腐蝕。
汽車耐久性試驗是為了考核整車,、系統(tǒng),、子系統(tǒng)和零部件可靠性的一組試驗,,疲勞耐久壽命是耐久性試驗考核的重點。
在車輛開發(fā)領域,,耐久性,、疲勞、壽命和可靠性這幾個概念常?;鞛橐徽?,其實他們是有又有區(qū)別的。
汽車的耐久性是指其“保持質量和功能的使用時間",,一般汽車企業(yè)對整車耐久性的要求都是XX年或XX萬公里,,為了達到整車的耐久性,就需要整車,、系統(tǒng),、子系統(tǒng)和零件分別滿足各自的耐久性要求。
疲勞是指試件或構件材料在交變應力與交變應變的作用下,,裂紋萌生,、擴展,直到小片脫落或斷裂的過程稱為疲勞,。汽車在行駛時不斷受到由于路面不平而引起的路面沖擊載荷,,同時還受到轉向側向力、驅動力和制動力的作用,。這些力一般都隨著時間發(fā)生變化,。另外,汽車發(fā)動機本身也是一個振動源,。因此汽車在行駛過程中處于一個相當復雜的振動環(huán)境中,其各個零部件一般都會受到隨著時間發(fā)生的應力,、應變的作用,。經(jīng)過一定的工作時間,一些零部件就會發(fā)生疲勞損壞,,出現(xiàn)裂紋或斷裂,。據(jù)統(tǒng)計,汽車90%以上的零部件損壞都屬于疲勞損壞,。
可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)品可能完成規(guī)定功能(可靠的/存活),,可能完不成規(guī)定功能(不可靠的/失效),因此:可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定條件,,規(guī)定時間內(nèi),,完成規(guī)定功能的概率。
汽車及其零部件的失效壽命是個隨機變量,,具有統(tǒng)計性質,,一般而言,,符合2參數(shù)威布爾分布,或者高斯分布,。一般采用B10壽命來評估汽車及其零部件的壽命,,即要求汽車零部件達到這個壽命時發(fā)生失效的概率為10%,或者說可靠度為90%,。目前,,轎車的設計壽命一般是16萬公里。很多汽車零部件的設計壽命(B10壽命)就是16萬公里,。也可以這樣理解,,一大批汽車零部件中,達到設計壽命(B10壽命)時要求有90%的產(chǎn)品還能夠正常工作,。所以現(xiàn)代可靠性的概念已經(jīng)包括了汽車耐久性的概念,。
為了使汽車產(chǎn)品具有需要的工作壽命和可靠性,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)廣泛采用了一套設計,、分析和試驗的流程,。
首先,通過試驗測量產(chǎn)品載荷,、載荷歷程數(shù)據(jù),,并且提供給設計工程師,設計工程師據(jù)此確定產(chǎn)品的形狀和尺寸,。然后,,對產(chǎn)品進行結構分析、疲勞耐久壽命預測和改進設計,。zui后,,再進行試驗,以檢驗疲勞壽命預計的正確性,,并且確保產(chǎn)品具有需要的工作壽命和可靠度,。這種試驗稱為耐久性試驗。