道路载荷谱介绍（一）：背景介绍
本文首发于公众号《模态空间》。
笔者前段时间对《常见疲劳试验》进行了简介，针对重型车辆主要有承载式和非承载式的结构疲劳试验，时域&频域振动疲劳试验。传动系统有变速箱的疲劳试验，车桥的疲劳试验和传动轴轴体&万向节疲劳试验，轴承的疲劳试验等。疲劳试验需要试验人员有浓厚的兴趣兼具深刻的疲劳理论才能真正做好疲劳试验，非常重要的一点是疲劳试验不是按照某些标准去操作设备，而是要求试验人员至少必须具备熟练的试验设备操作能力，熟悉试验系统硬件的各个模块和软件的各项功能设置。
这里只从运行疲劳试验这个层面去讲述这个问题。首先介绍一下很多车辆公司关于试验部门产品疲劳相关的职能划分。很多企业的试验部门关于产品疲劳试验功能是这样去进行划分的：载荷测试组，疲劳试验组和CAE分析组。
载荷测试组进行载荷谱采集，然后分析处理，给疲劳试验组和CAE分析组提供输入，当然CAE分析组会提供信息指导载荷谱采集等。这样的好处是三个组分担的工作比较均衡，有的公司也是这样分的，但是载荷测试组做的工作仅仅是按照测试要求去采集原始载荷谱，仅做采集工作，然后疲劳试验组去做相应的分析，处理与载荷计算，计算台架试验的输入和CAE分析输入。还有的公司是只有疲劳试验组和CAE分析组，这就要求疲劳试验组不仅会载荷谱的采集分析处理计算，还会转换到台架输入，运行整个实验台架。有极少数的公司关于产品疲劳相关的只有一个组，这个组里的员工什么都干，久而久之会将整个疲劳相关的来龙去脉全部搞清楚了，在这样的架构下工作是最锻炼人的。
在介绍载荷谱之前要先介绍一下疲劳试验标准的问题，因为很多企业总是按照某些标准做试验，这样他们就很少考虑载荷谱的事情了，也有一些企业提出强大的载荷谱采集的目标去和用户实际使用情况挂钩，但由于投资巨大最后都不了了之。针对承载式结构疲劳试验和振动疲劳试验，我曾经拜访了很多知名的第三方试验室和很多企业对外开放的试验室，试验主管几乎全是按照某些标准去做试验。当然他们只是被要求怎样做试验，他们做的只是按照客户（公司内部试验申请提出者或者是外部外委试验的人员）提的要求去完成这个任务。
当然了，做的比较好的有些工作人员会诚挚与客户沟通，推荐更高级的试验方法从而与客户进行互动，但是这个客户（外部的）联系人得是真的很懂试验，大部分人从来是按照标准办事，从不考虑创新从而会拒绝互动。少部分有创新冲动的员工怕承担责任不敢突破创新，因为改革者总是要受到质疑的。尤其是频域振动疲劳试验这块，几乎所有的公司全部按照标准去做试验，国内只有极少数的公司是通过载荷谱计算电磁振动台的输入，但又是停留在肤浅的程度上。
我们做疲劳试验的目的是什么？不是简单地完成领导安排的试验任务，我们是验证这个产品能否通过设计的寿命和失效率要求，当然这也要求提试验申请的人改变传统的提试验申请方式（验证能否满足哪项标准要求），不要再这样提试验要求了，要提前很长的时间与试验人员有一个良好的互动，提出想验证这个产品能否通过用户多少万公里多少失效率的要求，这才是理想的提试验申请的方式。
一个公司的产品必须设计到这种程度才能实现利益最大化，你的产品用户使用很长很长的时间一直不坏，当然对用户是好事，但是对企业来说成本很高。产品设计的强度不要太强也不要太弱，这就要求公司的领导层规划这个产品时提出来我们的产品设计目标是多少万公里多少失效率。当然很多公司是提不出来这种设计要求的或者从来没考虑过这种设计要求的提法，或者刚刚开始考虑这种要求的提法，但是这是一种主流的设计要求提法趋势。
到现在为止，试验部门拿到了即将要验证的设计要求，这时候如果按照某些标准来做这个试验的话就显得敷衍了事，这时载荷谱的采集才应运而生。如果从零部件和整机关系的角度考虑这个载荷谱工作，这时这个载荷谱工作可以做的很大，也可以把这个载荷谱工作做的很小。例如我们进行一个变速箱的载荷谱采集工作，是不是需要与其它部门沟通，顺便把结构件的，甚至电气件的的全车载荷谱一起采集了。
载荷谱的工作考虑的第一个问题不是该在什么地方放应变片还是加速度传感器的问题，也不是多少通道的问题。
第一个要考虑的问题是调研考虑用户是怎么使用我们的产品的，有哪些工况等信息，每种工况大概的比例；
第二个要考虑的问题是有些用户用的猛烈，有些用户用的轻柔些，产品的设计要去覆盖所有的用户使用呢，还是部分用户使用，还是大部分用户使用，有个别用户使用产品特别猛烈（例如有些给别人打工开车不管什么路况直接猛开），这样的话这个产品短时间内可能潜在失效，这时候需要试验部门人员同产品设计人员和项目负责人员共同去制定我们的产品到底覆盖多少使用用户，假设定出覆盖99%驾驶程度用户使用；
第三个问题是确定传感器安装位置和测点通道，根据载荷谱的大小确定是否多部门沟通；
第四个问题是相关标定及传感器检查，确保每一个通道的数据都是对的，这个采集系统是否能脱机进行长时间采集；
第五个问题是选取用户进行实际采集的工作，只要发动机处于点火状态，采集系统就得正常采集着，无论用户是不是将车怠速着或者没熄火临时干一下其它事，这时候最好要求有一个试验人员全程记录信息，尽管可能有一个摄像头的通道采集着。当然了，用户的选取工作应该放在前边第二个问题里考虑。
如上是笔者根据自己的思路去写的，由于时间限制，本次介绍载荷谱（背景介绍）暂时写到这里，后续会介绍载荷谱（二）：用户载荷与试车场载荷的关联，还有载荷谱（三）：常见载荷谱的计算；载荷谱（四）：通过载荷谱对常见台架加载的制定；载荷谱（五）：失效率要求如何验证等，敬请期待。
作者介绍
高超：来自某车辆企业，常年深耕各类疲劳试验和振动噪声试验，尤其疲劳试验更甚。
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