載荷譜（五）：失效率介紹

同行在閱讀上篇文章《載荷譜（四）：通過載荷譜對常見台架載入的制定》時反饋了幾個問題，在這裡先做解答再進行本主題敘述。

問題一：介紹求傳遞函數和迭代

在這裡，求解傳遞函數是關鍵，高質量的傳遞函數曲線有利於迭代順利進行。如果是給我一個陌生的試驗樣件，我並不能準確的說出哪套參數最合適，我認為這裡的答案是沒有最好只有更好，只能根據常規的響應信號是加速度還是力，扭矩應變等，結合軟體廠家推薦的參數範圍多試幾套參數，在這幾套嘗試的參數中必然有最合適的，選用最合適的曲線作為系統的FRF即可。迭代傻瓜式操作，一步步執行即可，如果遇到誤差趨勢突然變大也不要慌，繼續跑跑看看，還不行就返回到正常的迭代步數改改參數試試，至於最後誤差是多少沒有統一的規範，誤差大了在有些情況下也是可以接受的。

問題二：更改試驗頻率問題

一般在零部件受力情況下的模擬用到些，但是整個過程應避開固有頻率。其它輪耦合，軸耦合台架，不建議這種操作。

問題三：迭代激勵載荷的操作？數據類型要求，測點位置，需要完整的多體模型還是輸出量？迭代工具？

迭代出激勵載荷是個傻瓜式過程，只要頻響函數曲線好了以後，剩下的過程就很清晰了。關於數據類型和測點位置跟具體的試驗相關。需要完整的多體模型還是輸出量？這個問題沒完全理解，但是試驗過程中不需要多體模型的導入，好像某些試驗台的高級功能里有這塊，但是覺著實際意義不大。迭代工具我一般用RPC，其它的類似軟體用法都是一樣的。

問題四：手動刪減和壓縮提高頻率的方法和原則

首先說的是這裡的方法和原則真的是沒有統一的標準，這跟具體機型上的具體試件有關。具體到轎車行業里也沒有統一的標準，具體到卡車行業里也沒有統一的標準。同行如果想探討，不妨純技術方面簡介一下實驗樣件及試驗背景和分享一下短時間的具體的多通道信號，共同分析一下這個案例中的加速程度。

下面是本文的正題：

任何一個產品大到整車或者子系統，小到具體的零部件都是有一個設計的失效率要求的，這個失效率要求也是根據產品在市場上的各種綜合利潤最大化提出來的。

失效率往往是和一定的用戶里程要求是對應的，接下來擺在試驗人員面前是如何在試驗過程把失效率參與進去。

如下圖片（網上獲得）是一個非常經典的產品使用與強度分布之間的失效率展示。

只有產品設計到這種程度才是恰當的設計。

如果產品的設計過強，即人們傳說中的用料比較足，那麼用戶會使用很多年還不壞，即使整車都進廢品收購站了，這個件依然可以換到新車上繼續使用直到這輛新車再到最後進廢品收購站，例如國內某知名卡車品牌早期產品中很多件很皮實。這樣的話，用料太足，成本較高，與綜合利潤最大化相矛盾。

如果產品設計過弱，用戶剛出質保就壞掉了，那是絕對不允許的，材料還是那個材料，強度是不變的，但是設計過弱，過度地降成本，使正常的用戶使用下產生的應力過大，那麼很快就壞了，降成本的本意是好的，但不要降過了，這往往發生在新機型面向市場一段時間以後再到後期推出的產品。有些情況下由於市場壓力，急需面向市場而忽略一些必要的快速驗證，當然剛出的新機型也可能存在這個問題，那說明這個機型不是全新機型，全新機型進行過度降成本的幾率較低。

那麼如何在早期就知道大體失效率是在什麼水平上呢？

例如選出很多樣品車輛（例如上百輛）放到用戶那裡去跑，n年之後大概會得出來關心部件的失效情況，但是這種模式幾乎不現實。投資太大，時間太長。

例如選出很多樣品車輛（例如上百輛）放到試驗場那裡去跑，n個月之後大概會得出來關心部件的失效情況，但是這種模式幾乎不現實。投資還是太大，時間還是太長。

例如選出很多樣件（例如上百個）到台架上去驗證，高大上一點可以說成到台架上來進行道路模擬n百個小時驗證，如果樣件很大貌似需要上百個試驗台才能開展這項工作，除非像那種振動台台架。樣件很小貌似才可能放很多個頭很小的樣件，才有這個可能，這裡是對的，大振動台去振小件，但是要注意不同檯面位置樣件之間的差異性。貌似其它試驗台無法開展這種工作了。

我們再看一下如下這幅這麼有意思的圖片，有沒有通過少量樣件或者單個樣件藉助某種技術手段雖然得不出來失效率是多少，但是得到該產品將來能否達到具備滿足這個設計失效率的能力？

答案是肯定的。

例如選出一輛樣品車輛放到最猛烈的用戶那裡去跑，很多n年之後我們關心的部件還沒有壞，那麼我們可以得出這個部件具備達到這種失效率的能力，至少有降成本的空間。

例如選出很一輛品車輛（例如上百輛）放到試驗場最惡劣的特徵路面上去跑，很多n個月之後我們關心的部件還沒有壞，那麼我們可以得出這個部件具備達到這種失效率的能力，至少有降成本的空間。

例如選出一個樣件到台架上去驗證，高大上一點可以說成到台架上來個近乎最苛刻的試驗載荷去道路模擬進行很多n百個小時驗證，那麼我們可以得出這個部件具備達到這種失效率的能力，至少有降成本的空間。

我認為本篇文章用了非常平易近人的生動語言進行了失效率的驗證描述，個人認為國內很多汽車廠家的耐久性驗證還沒拉長到到這個程度，但是歐美髮達地區汽車廠商幾乎全部都把耐久性驗證拉長到這個程度了，即使某個待驗證的耐久性試驗沒有拉長到這個程度，但是背後也有其它相關的非常拉長的耐久性試驗去支撐這個沒有拉長的耐久性試驗，從而使得這個沒有拉長的耐久性試驗達到拉長的耐久性驗證效果。

當然這是本人的個人見解，如有偏激之處，敬請包涵。

希望得到同行的認可。

作者介紹

高超：來自某車輛企業，常年深耕各類疲勞試驗和振動雜訊試驗，尤其疲勞試驗更甚。

覺得不錯，請點贊！

END

模態空間

為了實現年底破萬小目標，請朋友們