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方坑测试知多少:从冲击载荷到失效模式的工程验证

2025-06-02 11:46

在耐久试验场地中,车辆需完成一段方坑工况测试,其是汽车开发中“暴力但必要”的环节,通过极端工况暴露潜在问题,确保车辆在全生命周期内具备可靠的耐用性和安全性。

1、试验车辆如何进行方坑测试?

以某型方坑测试为例,大致执行步骤如下:

1、初始状态:车辆从起点出发,准备进入方坑测试循环;

2、轻加速:轻踩油门加速驶向方坑,从静止或低速加速至 40km/h;

3、保持匀速:保持油门开度稳定,40km/h通过方坑;

4、轻减速:轻踩刹车从40km/h降至 25km/h减速驶离。

试验中,方坑测试也会与其他路面进行组合,如比利时路等路面。

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(图片来源于网络)

2、方坑到底长啥样呢?

以某试验场耐久测试中方坑为例,给大家介绍下,方坑形状和尺寸如下:

入坑侧:长斜坡(114.3 cm / 45英寸 

坑底:水平段(30.5 cm / 12英寸 

出坑侧:短斜坡(38.1 cm / 15英寸

坑深:12.7 cm / 5英寸(垂直深度),直接影响方坑的强度等级

坑宽:91.4cm/36英寸


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3、车辆如何承受住方坑考验呢?

为评估方坑测试中载荷对车辆的冲击,研发工程师需进行强度仿真校核。

1、模型准备

可在整车碰撞模型基础上移除轮胎和悬架系统,聚焦车身结构响应。

施加载荷:在方坑冲击区域施加动态载荷(模拟车轮跌落冲击)。注意设置动态坐标系,确保载荷方向与车辆实际运动方向一致。

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2. 调试与计算


  • 调试模型:检查质量缩放比例和能量平衡(避免数值失真)。
  • 计算求解:LS-DYNAAbaqus

  • 3. 结果提取与验证


  • 位移曲线:获取关键测点的位移-时间数据。
  • 塑性变形:评估结构是否发生永久变形(如钣金件屈曲)。

  • 4、结果评价


    工况

    位置

    评价指标

    目标

    Pothole # Strength

    Front/Rear structure - Z

    Permanent Set@Z

    <4mm

    Front/Rear structure - Y

    Permanent Set@Y

    <2mm

    structure

    Plastic Strain

    <5%


    位移评价


  • 基于相对坐标系,选取多个点取平均值。

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    应变评价


  • 通过应变判断钣金失效,通过焊点力判断焊点失效。

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    作者:何以CAE

    来源:何以CAE

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