[发明专利]一种疲劳老化耦合下电子助力制动器可靠性加速试验方法

说明书

本发明公开了一种疲劳老化耦合下电子助力制动器可靠性加速试验方法，以AKB‑2016规范载荷数据为基础，建立老化时间与循环次数之间的转换，将两种不同失效模式综合。分析疲劳、老化下的损伤及损伤贡献确定损伤目标与加速试验工况，基于多目标优化算法采用两目标分步优化的方法获取各载荷单元的工况循环次数。本发明能够有效的综合疲劳、老化不同失效模式同步退化的可靠性评价要求，能有效验证电子助力制动器可靠性水平并为其正向高性能开发提供技术支持。

技术领域

本发明涉及电子助力制动器可靠性分析技术领域，特别是涉及一种疲劳老化耦合下电子助力制动器可靠性加速试验方法。

背景技术

电子助力制动系统适应未来汽车电气化与自动化的发展需求，受到国内外各大制动系统供应商的大力发展。电子助力制动器作为电子助力制动系统的重要组成部分，其可靠性决定了整车行驶的安全性。助力器机械结构(齿轮、反应盘、阀体)以非金属材料制成，具有更快的相应速度，而服役过程中受到力、热等物理载荷耦合作用，同一个运行工况下，将在不同维度上产生不同的性能退化量，长期运行条件下多工况累积损伤也不相同。目前，面向传统制动系统的可靠性评价，难以实现电子助力制动器各零部件不同失效模式非同步退化的可靠性评价要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种疲劳老化耦合下电子助力制动器可靠性加速试验方法，能有效验证电子助力制动器可靠性水平，加速试验进程、缩短产品的验证时间，为电子助力制动器的高质量开发提供技术支持。

为实现上述目的，本发明提供一种疲劳老化耦合下电子助力制动器可靠性加速试验方法，具体包括以下步骤：

S1、根据AKB-2016载荷数据，对温度和压强进行载荷联合分布，得到不同压强和温度下的二维载荷谱；

S2、基于S-N和Arrhenius曲线，采用线性累积损伤理论、寿命时间分数法，并考虑疲劳和老化之间的交互作用，得到最终的疲劳老化耦合损伤；

S3、基于所述S2，分别计算各零部件的疲劳和老化损伤贡献，并根据所述疲劳和老化损伤贡献确定疲劳加速试验工况和老化加速试验工况；

S4、基于所述疲劳加速试验工况和老化加速试验工况，结合各零部件损伤目标，采用基于多目标优化的两目标分布优化方法求解各载荷工况的循环次数；

S5、基于所述S4，得到疲劳老化耦合加速谱；将所述疲劳老化耦合加速谱与所述二维载荷谱进行对比分析，得到不同失效模式同步退化的可靠性评价。

优选的，所述AKB-2016载荷数据包括压强频次分布和温度时间比例。

优选的，所述压强的载荷等级为27级，所述温度的载荷等级为7级。

优选的，所述S2具体为：

S2.1、根据电子助力制动器的各零部件材料的S-N曲线，计算各零部件在不同载荷等级下的疲劳寿命；基于疲劳寿命，通过线性累计损伤理论得到各零部件的总疲劳损伤；

S2.2、根据Arrhenius理论，计算各零部件在不同载荷等级下的老化寿命；基于老化寿命，通过线性累计损伤理论得到各零部件的总老化损伤；

S2.3、基于所述S2.1～S2.2，采用寿命时间分数法，并考虑疲劳和老化之间的非线性交互作用，得到各零部件的疲劳老化耦合损伤。

优选的，所述S2.1具体为：

S2.11、根据电子助力制动器的各零部件材料的S-N曲线，计算各零部件在不同压强等级下的疲劳寿命；

S2.12、基于所述不同压强等级下的疲劳寿命，计算各零部件在不同压强等级和作用频次下的疲劳损伤；

S2.13、基于所述S2.12，通过线性累计损伤理论计算各零部件在不同压强等级和作用频次下的总疲劳损伤。