基于位移反求加载法的高精度皮卡车架疲劳开发与验证

邓欲斌，蒋 瑜，于人杰

(1.庆铃汽车（集团）有限公司，重庆 400052；2.中国汽车工程研究院，重庆 401122)

皮卡是一种前面像轿车，后面带货箱的客货两用汽车，其特点是既有轿车的舒适性，又不失强劲动力，而且其载货和适应不良路面的能力比轿车强。车架是皮卡的重要总成，能够承受不同工况下各类载荷的冲击[1]，极易发生疲劳破坏，所以在车型开发早期进行疲劳预测显得尤为重要。

完善的疲劳性能开发流程是保证开发精度和质量的关键。疲劳性能开发中的载荷分解是实现将路面激励转化到车架输入载荷的关键步骤，分解方法主要包括4种：自由位移加载法、位移反求加载法、自由载荷加载法和约束载荷加载法。这4种方法的特点各有差异[2]，见表1。

表1 载荷分解方法特点对别

本文选择精度较高的基于位移反求加载法，结合试验场采集载荷谱数据与皮卡整车多体动力学模型，以整车内部响应信号（悬架位移信号、整车轴头Z向加速度信号、转向拉杆力标定信号）为目标信号，迭代反求整车等效位移激励信号，进而分解获取车架边界载荷谱，最后基于Miner线性累积损伤理论对车架进行疲劳分析及优化，并将优化后的实车进行台架试验验证。

虽然基于位移反求法的虚拟迭代技术在四驱SUV等轿车上有一定应用[3]，但国内对皮卡车架的相关研究较少，由于皮卡的底盘结构形式差异导致传力路径不同、车架承载形式及工艺与轿车差别较大，本文将基于皮卡车架进行疲劳性能开发与验证。……