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關(guān)聯(lián)用戶的汽車可靠性規(guī)范制定

2025-06-02 11:44:26·  來源：何以CAE  
　

在汽車行業(yè)競爭愈發(fā)激烈的背景下，車企在車輛可靠性規(guī)范制定中，把用戶關(guān)聯(lián)當(dāng)作核心工作，避免過設(shè)計或者質(zhì)量問題溢出，推動用戶實際使用情況與車輛可靠性設(shè)計深度融合。

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下面簡單介紹下用戶關(guān)聯(lián)一般實施流程。

一. 洞察用戶信息

a.地域分布：客戶群體集中的地理區(qū)域（如城市物流樞紐、工業(yè)區(qū)等）；

b.業(yè)務(wù)場景：核心用途，如涉及城配、干線、冷鏈等細(xì)分場景；

c.載重需求：依賴車輛承載能力（輕載/重載），直接影響車輛配置選擇；

d.數(shù)據(jù)驅(qū)動：需通過銷售市場反饋及失效分析（FIR）優(yōu)化產(chǎn)品適配性。

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二. 多維度數(shù)據(jù)采集

1.問卷調(diào)研：獲取用戶基本信息、載重、功能使用等數(shù)據(jù)。比如針對VAN車市場，確定目標(biāo)用戶為二三線城市物流拉貨商家，一線城市為租賃打工人群定位，為市場定位提供依據(jù)。

2.TBOX和GPS數(shù)據(jù)：實時采集行駛里程、車速等數(shù)據(jù)，如平均每次出行里程小于10公里的占比。

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車輛GPS圖

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車速分布

3.載荷采集：


  • 傳感器布置：在待采集的試驗車底盤和車身布置相應(yīng)點加速度和應(yīng)變傳感器。


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  • 彈簧應(yīng)變標(biāo)定：將彈簧應(yīng)變轉(zhuǎn)化為載荷信息，提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。如貨箱配載從50kg-1000kg依次進(jìn)行配重，記錄應(yīng)變變化，計算得到彈簧應(yīng)變標(biāo)定系數(shù)，如Y（kg）=-0.06X（uE）^7


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    4.用戶載荷譜采集


  • 選典型用戶，獲取輪荷、路況及車速樣本。



  • 用彈簧傳感器、GPS 等設(shè)備，動態(tài)采集載荷、速度、路面等信息。


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    5.試驗場載荷譜采集

    采集車輛狀態(tài)最好與用戶采集車輛保持一致，在試驗場道路進(jìn)行特征路面載荷譜采集。

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    試驗場道路和測試數(shù)據(jù)

    三. 載荷數(shù)據(jù)分析

    通過通道編輯、幅值分析、頻譜分析、數(shù)據(jù)截取、去毛刺/零位漂移、濾波、車速微分、GPS修正、時域修正、雨流計數(shù)、偽損傷分析等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理操作。

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    用戶載荷譜采集時間有限，無法涵蓋車輛全壽命周期（如10年/30萬公里）內(nèi)的所有極端工況和隨機事件。需要進(jìn)行雨流外推（Rainflow Extrapolation），即將有限時長的用戶載荷譜數(shù)據(jù)擴(kuò)展為代表全生命周期載荷。最常用的是統(tǒng)計外推法（主流方法），可以使用nCode軟件處理。分析步驟如下：
    • 雨流計數(shù)：將原始時域載荷轉(zhuǎn)換為幅值-均值矩陣（雨流矩陣）。
    • 分布擬合：對載荷幅值、均值擬合概率分布（常用威布爾、對數(shù)正態(tài)分布）。
    • 外推擴(kuò)展：基于分布函數(shù)預(yù)測目標(biāo)壽命周期內(nèi)的循環(huán)次數(shù)（如從1000公里→30萬公里）。


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    四. 試驗規(guī)范制定

    基于損傷等效原則、從3方面進(jìn)行相互校驗匹配：

    雨流匹配：通過雨流匹配，將試驗場耐久路面采集的載荷-時間歷程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把復(fù)雜載荷歷程簡化為一系列應(yīng)力-應(yīng)變循環(huán)，便于分析部件在不同載荷循環(huán)下的疲勞損傷情況。

    RDS 匹配：道路行駛譜匹配旨在將試驗場模擬工況與用戶實際道路行駛工況建立關(guān)聯(lián)，使試驗場采集的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確反映用戶真實使用場景下部件承受的載荷情況。

    損傷匹配：將試驗場模擬工況下計算出的部件損傷與用戶實際使用中預(yù)期的損傷情況進(jìn)行關(guān)聯(lián)對比。

    此外，也需關(guān)注用戶壞路頻譜、確保試驗道路能覆蓋改頻譜，并做針對性優(yōu)化。

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    制定可靠性耐久路試規(guī)范，結(jié)構(gòu)強度設(shè)計覆蓋用戶實際使用損傷。最后形成試驗場耐久道路規(guī)范。

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    五. 未來展望

         2024年奔馳等車企開始部署載荷感知型主動懸架，通過實時匹配用戶習(xí)慣載荷譜—標(biāo)志著用戶關(guān)聯(lián)技術(shù)從“耐久設(shè)計”邁入“體驗設(shè)計”新紀(jì)元；特斯拉全域感知融合技術(shù)構(gòu)建用戶全維度載荷指紋庫；博世的實時損傷孿生技術(shù)每5000公里自動生成剩余壽命熱力圖（系統(tǒng)精度92%）。各大車企都在不斷更新技術(shù)，創(chuàng)建數(shù)據(jù)生態(tài)圈。對于耐久載荷開發(fā)而言不管是效率還是精度都將大大超出我們的想象。

    作者：何以CAE 

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