طراحی تست عمر تسریع‌شده برای دستگاه تست سیستم انتقال قدرت خودرو بر اساس تحلیل خستگی و داده‌های جاده

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1029-ISAV2025 (R1)
نویسندگان
1بوئین زهرا، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، گروه مهندسی صنایع، مکانیک و هوافضا
2تهران، دانشگاه ملی مهارت، گروه مهندسی مکانیک
چکیده
در این مقاله، یک الگوریتم آزمون عمر تسریع‌شده برای سیستم‌های انتقال قدرت خودرو بر اساس تحلیل خستگی و داده‌های واقعی جاده طراحی می‌شود. از آنجا که محورهای متحرک و محرک سیستم‌های انتقال قدرت خودروها بسته به شرایط جاده‌ای، نحوه رانندگی و شرایط ترافیکی و غیره تحت شرایط مختلف بارگذاری قرار می‌گیرند، اجزای محرک و متحرک زنجیره توان، سطوح گشتاور متغیری را تجربه می‌کنند که منجر به آسیب خستگی قطعات می‌شود. به دلیل ارتباطی که بین خرابی‌های میدانی با داده‌های آزمایشگاهی وجود دارد، اگر یک سیکل آزمون که مرتبط با کارکرد میدانی خودرو است، استخراج شود، داده‌های آزمایشگاهی می‌توانند به طور موثر برای آزمون عمر تسریع‌شده این اجزا مورد استفاده قرار گیرند. به همین منظور در این تحقیق، رویکردی ارائه شده که در آن، تعداد این سیکل‌ها برای شفت ورودی جعبه‌دنده بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده واقعی روی خودرو در شرایط مختلف رانندگی و ترکیب جاده‌های متفاوت و همچنین بهره‌گیری از منحنی سیکل-استحکام خستگی مواد بدست می‌آید. داده‌های جاده‌ای ثبت‌شده شامل کمیت‌هایی مانند گشتاور موتور، زاویه دریچه گاز و دور موتور می‌باشد. روش ارائه‌شده، جهت تعیین برنامه آزمون تسریع‌شده جعبه‌دنده شش سرعته جدید که بر روی خودروی رانا نصب می‌شود، به کار گرفته شده است. طبق نتایج، این جعبه‌دنده می‌بایست به مدت 5/278 ساعت با سرعت زاویه‌ای 3000 دور بر دقیقه و گشتاور 150 نیوتن‌متر تحت تست قرار بگیرد.
کلیدواژه ها
 
Title
Design of accelerated life test for rig testing of vehicle power transmission based on fatigue analysis and road load data
Authors
Abstract
In this paper, an accelerated life test (ALT) algorithm for rig testing of vehicle power transmission is proposed based on fatigue analysis and real road load data (RLD). Since the driver and driven shafts of vehicle power transmission are subjected to different loading conditions depending on road load conditions, driving style, traffic conditions, etc., the driver and driven components of the powertrain experience variable torque levels, which lead to fatigue damage of the parts. Given that there is a correlation between the field failures and tests, if a duty cycle is derived correlating the field usage of the vehicle, rig testing can be effectively used for the ALT of these components. So, in this research, an approach is presented in which the number of ALT cycles for the gearbox input shaft is obtained based on the RLD of the test vehicle under different driving conditions and various road mixes, as well as using the S-N curve of the materials. The logged RLD includes values of engine torque, throttle position and engine speed. The designed algorithm of this study is an efficient method to determine the number of duty cycles of the shafts and rotating components of the powertrain system. The presented method has been utilized to find the ALT schedule for the new six-speed gearbox installed on the Runna vehicle. According to the results, the gearbox should be tested for 278.5 hours at an engine speed of 3000 rpm and a torque of 150 Nm.
Keywords
Life, Accelerated, Fatigue, Cycle