在2025年,减震器市场呈现出多元化和精细化的发展趋势。随着电动车市场的快速增长,液压减震器作为提升电动车安全性和舒适性的关键部件,其市场需求也相应增加。然而,由于缺乏针对电动车液压减震器的载荷谱,导致在进行可靠性试验时无法准确模拟实际工况,从而影响了可靠性数据的准确性。因此,开发一种适用于电动车液压减震器的载荷谱编制方法,对于提升产品质量和性能具有重要意义。
《2025-2030年中国减震器产业运行态势及投资规划深度研究报告》减震器是电动车悬架系统的核心部件,其性能直接影响车辆的安全性和舒适性。在实际使用中,减震器承受的载荷复杂多变,因此准确获取其载荷谱是进行结构优化、性能提升和寿命预测的重要基础。尽管在汽车和摩托车领域已有大量关于减震器载荷谱的研究成果,但由于电动车在结构、重量、行驶速度和使用环境等方面与传统车辆存在显著差异,其液压减震器的载荷特性也必然不同。因此,现有的汽车或摩托车载荷谱编制方法并不适用于电动车。目前,针对电动车液压减震器载荷谱的研究相对较少,且多局限于单一工况或简单路况,缺乏对实际复杂工况下载荷特性的全面考虑。
二、减震器载荷数据采集与预处理减震器市场情况分析提到为了编制电动车液压减震器的载荷谱,首先需要采集实际道路载荷数据。本研究选取了砖石路面、乡村土路、平坦大路和凸块路面四种典型路况,以国内某款电动车作为试验用车,整车整备质量为99kg,最高设计车速25km/h。由于无法直接在减震器上安装力传感器,因此采用激光位移传感器采集位移信号,并将其转换为力载荷信号。采集到的原始载荷数据信号中包含环境温湿度、测试系统误差等干扰成分,需要进行预处理以提高数据精度。本研究采用变分模态分解(VMD)算法对载荷数据进行分解,提取出有用的信号成分。以砖石路面25km/h行驶时的载荷数据为例,经过VMD分解后,选取能量集中在低频区域的模态分量信号作为降噪后的信号,得到预处理后的载荷谱。
三、减震器载荷谱的统计分析预处理后的载荷数据信号是随机载荷,不能直接用于试验台的加载。因此,本研究采用双参数雨流计数法对载荷数据进行统计分析,生成32×32级MeanRange雨流循环矩阵。通过对载荷数据的幅值和均值进行统计分析,得到载荷均值服从正态分布,幅值服从威布尔分布。具体而言,载荷均值的正态分布参数为均值13.919、标准差96.123;载荷幅值的威布尔分布参数为尺度参数6.971、形状参数1.012。此外,通过卡方检验验证了载荷均值和幅值的独立性,结果表明两者在检验水平0.05时是相互独立的。基于这些统计分析结果,编制了电动车液压减震器的载荷谱,为减震器的可靠性分析和疲劳寿命计算提供了理论依据。
四、减震器载荷谱编制方法的应用本研究提出的载荷谱编制方法不仅适用于电动车液压减震器,还可以推广到其他类型的车辆减震器。通过采集不同工况下的道路载荷数据,并采用VMD算法进行预处理和雨流计数法进行统计分析,可以得到各种工况下的载荷谱。这些载荷谱可以用于减震器的可靠性试验、结构优化和性能提升,从而提高减震器的质量和使用寿命。此外,该方法还可以为电动车的设计和制造提供重要的数据支持,有助于提升电动车的整体性能和市场竞争力。
总结
本研究提出了一种基于雨流计数法的电动车液压减震器载荷谱编制方法。通过采集实际道路载荷数据,并采用VMD算法进行预处理和雨流计数法进行统计分析,得到了载荷均值和幅值的概率分布函数。结果表明,载荷均值服从正态分布,幅值服从威布尔分布。该载荷谱编制方法为电动车液压减震器的可靠性分析和疲劳寿命计算提供了重要的理论依据和数据支持,有助于提升减震器的性能和质量,推动电动车行业的发展。
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