[发明专利]一种燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法

说明书

本发明提供了一种燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术无法精准评估燃料电池悬臂支架的疲劳性能的问题。该方法包括将悬臂支架的外端部施加向下的固定力，采集弯曲应变，确定单位弯曲应变对应的力；分别采集不同路况下悬臂支架的弯曲应变，根据弯曲应变确定综合路况对应的等效载荷；将综合路况对应的等效载荷作为初始载荷，每隔固定时间增加等载荷，对所述悬臂支架进行步进应力加速寿命试验，直到悬臂支架发生断裂，将断裂时的载荷作为悬臂支架的疲劳等效载荷；根据上述疲劳等效载荷与综合路况对应的等效载荷，获得表征悬臂支架疲劳性能的安全系数。可为悬臂支架的设计和验证提供参考依据。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法。

背景技术

燃料电池是一种利用氢气与氧气发生电化学反应获得电能的装置，具有发电效率高、环境污染小、比能高、噪音低等优点，在新能源领域受到广泛的关注，且在汽车领域具有良好的应用前景。

燃料电池系统的子系统和零部件均通过支架安装在系统内部，由于空间限制，部分支架采用悬臂结构，如果悬臂长度较长，会沿z向产生很大的弯矩，在车辆道路的长期载荷作用下，发生疲劳断裂。

现有技术尚未有针对燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法，而悬置支架的抗疲劳性能对于燃料电池的使用安全性非常重要。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法，用以解决现有技术无法精准评估燃料电池悬臂支架的疲劳性能的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法，包括如下步骤：

将燃料电池悬臂支架的外端部悬空，并施加向下的固定力，采集悬臂支架的弯曲应变，确定单位弯曲应变对应的力；

分别采集不同路况下所述悬臂支架的弯曲应变，根据所述弯曲应变结合上述单位弯曲应变对应的力，确定综合路况对应的等效载荷；

将所述综合路况对应的等效载荷作为初始载荷，每隔固定时间增加等载荷，对所述悬臂支架进行步进应力加速寿命试验，直到悬臂支架发生断裂，将断裂时的载荷作为所述悬臂支架的疲劳等效载荷；

根据上述疲劳等效载荷与综合路况对应的等效载荷，获得表征燃料电池悬臂支架疲劳性能的安全系数。

上述技术方案的有益效果如下：提供了一种燃料电池悬臂支架的疲劳性能测试方法，也是燃料电池悬臂支架的疲劳加速试验方法，为燃料电池悬臂支架的设计和验证提供参考依据。通过步进应力加速寿命试验，大大缩短了疲劳试验的测试时间，同时节省了成本。

基于上述方法的进一步改进，所述将燃料电池悬臂支架的外端部悬空，并施加向下的固定力，采集悬臂支架的弯曲应变的步骤，进一步包括：

将燃料电池通过安装位置固定；

固定完成后，将燃料电池悬臂支架的外端部悬空，并布设上下对称的两个单向应变片于外端部；

布设完成后，在燃料电池悬臂支架的外端部施加固定质量的砝码，使得生成向下的固定力；

施力完成后，分别采集上述两个单向应变片的应变ε_上、ε_下；

通过下面公式确定悬臂支架的弯曲应变ε_砝码

ε_砝码=（ε_上-ε_下）/2。

上述进一步改进方案的有益效果是：对悬臂支架的弯曲应变获取方法进行了限定，通过上述两个单向应变片获得的应变作差，能够提高数据的可靠性以及抗干扰性。

进一步，通过如下步骤确定单位弯曲应变对应的力：