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IND4原创丨汽车行业如何做试验之 性能试验

※发布时间:2017-9-27 13:14:16   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  众所周知,汽车行业中试验是研发过程中一个不可或缺的重要一环。为了充分验证设计是否靠谱,各个整车厂以及零部件厂家无不设计出来种种严苛的试验来自家产品,务必确保产品能在各种复杂的工况下不发生失效,并且能够实现相应的功能。于是,我们就会做各种各样的试验。其中一种就是所谓的性能试验 (performance test 或者 characteristic measurement test)。比如,日本丰田的试验就通常大体分为试验编码为P试验和D的两种试验,其中P开头的试验即是所谓的performance test,也就是性能试验, 而D开头就是Durability test ,所谓耐久试验。

  为什么需要性能试验?其实,有多少性能要求,就会有多少性能试验来验证样车或者零部件是否真的达到预定的设计要求,也就是符合性测试。这个目的是性能试验的最基本的目的。国家法规认证要求的试验通常都是这类的性能试验。比如下图试验清单就是最基本的整车动力性能试验,你在小汽车说明书上看到的动力性能指标基本就是下列试验测出来的。比如说明书的最高车速就是最高车速试验测出来的。

  除此之外,性能试验是帮助设计工程师更好的完成其设计工作的利器,有些性能试验结果并不直接反映在整车级别的各项性能指标中,例如,为了完成整车的NVH目标的NVH仿真需要大量的参数输入,比如各个部件的刚度、阻尼等,这时候必须需要试验工程师根据样件进行性能试验测得这些结果,作为输入提交给设计团队和仿真团队。这个时候,研发过程就会在设计部门和试验部门之间来回循环,直到得到理想的结果。

  性能试验还有一种最“”,最“”的一种试验 – 所谓的“极限”试验。在日常生活中,你可能经常能够听到这样的对话“你怎么能这样开车呢?这样开特别伤X部件。”“啊?不会吧。” 因为每个人开车方式都不一样,甚至有些人的驾驶习惯非常糟糕,比如,驾驶或者严重超载。这个时候,整车厂通常会设计极限试验来确保相关部件在一定的极限条件下,能够不损坏。比如, 汽车动力系统的大部分旋转件都会经历一个叫爆破试验burst test,它就是以高于发动机最高转速的情况下(通常是1.5倍到2倍发动机转速),高速旋转被测试件确保其在自身离心力的作用下,不会碎掉。简单的说,发动机最高转速才6000rpm,我试验做到12000rpm都不坏的话,生活中的一般人使用应该不会造成影响的。因此, 极限试验是模拟人们每天如何使用汽车,从而都能应对可能碰到的任何挑战,这种试验条件下是不允许零件失效的。

  极限试验还有一种常见形式,也就是俗话说的“往死里!”,“不死了不”。在研发过程中,很多时候,设计工程师在完成设计之后并不知道他的设计在某种工况下,能承受多少负载才会失效?或者是他认为他的设计会在多少负载下失效,但是实际上是不是这样呢?这种情况下,试验工程师通常会设计出一种“性的”极限试验,也就是一直做到出现某种失效模式为止,并记录下失效时候的负载值。仍以爆破试验为例,我们可以一直加速旋转某个零件,直到它在离心力的作用下发生破碎了,记录下该转速。然后,我们就能知道某种材料和某种机构最多只能承受这样的转速。设计工程师也能通过这样的结果来判断其设计是否设计余量较大,或者设计强度不够等等。

  其实,上述只是对所谓的性能试验的一些常识。而业内并没有一个通用的定义来说明到底什么样的试验算是性能试验?不同的公司有着不同的定义,有的公司甚至把其他的公司的性能试验像尺寸检测一样归口到质量部来执行,why not?只要是有清晰的研发体系和约定成俗的流程,也是可以的。毕竟都是研发出来的产品性能满足要求。

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关键词:从事汽车行业