變剛度鋼板彈簧加速壽命試驗(yàn)程序載荷譜編制

韓為鐸 盧劍偉 龍道江

1.合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，合肥，2300092.江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，合肥，230601

變剛度鋼板彈簧加速壽命試驗(yàn)程序載荷譜編制

韓為鐸1盧劍偉1龍道江2

1.合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，合肥，2300092.江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，合肥，230601

考慮鋼板彈簧總成大變形非線性剛度特性，提出一套適用于鋼板彈簧總成的加速壽命試驗(yàn)程序載荷譜編制方法。通過實(shí)車試驗(yàn)采集了鋼板彈簧總成載荷輸入點(diǎn)的加速度載荷譜，結(jié)合有限元方法分析了簧片上任意一點(diǎn)的應(yīng)力載荷譜，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力幅值服從Weibull分布，但均值不服從常規(guī)的正態(tài)分布或Weibull分布，基于獲得的分布規(guī)律對(duì)此類型載荷譜編制方法及臺(tái)架實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了探討。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，編制的加速壽命試驗(yàn)程序載荷譜能夠很好地復(fù)現(xiàn)路試結(jié)果。

非線性的;鋼板彈簧;加速壽命;載荷譜;

0 引言

鋼板彈簧大量應(yīng)用于商用車和部分乘用車的非獨(dú)立懸架中，作為連接車橋與車身的關(guān)鍵總成，在車輛行駛中不斷承受著較為復(fù)雜的載荷作用，疲勞可靠性面臨巨大挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，車輛制造企業(yè)對(duì)鋼板彈簧總成的可靠性檢驗(yàn)主要采取以下兩種方法：一是在專用的強(qiáng)化道路試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行整車試驗(yàn)，直至鋼板彈簧斷裂；二是利用臺(tái)架試驗(yàn)，采用交變載荷往復(fù)循環(huán)加載至鋼板彈簧斷裂。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，前者更接近于實(shí)際工況，但為了避免偶然因素干擾，往往需要增加試樣數(shù)量，成本較高；后者便于實(shí)施，但由于采用常幅加載，不能完全反映實(shí)際工況特點(diǎn)，導(dǎo)致可信度略遜。因此，如何將道路試驗(yàn)與臺(tái)架試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。

針對(duì)鋼板彈簧總成的可靠性評(píng)價(jià)及試驗(yàn)方法，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究并取得了重要進(jìn)展[1-2]。隨著載荷譜編制方法的快速發(fā)展[3-5]，研究人員開始將其應(yīng)用于汽車零部件的載荷譜處理，并取得了較為理想的效果[6-8]。由于變剛度鋼板彈簧總成存在裝配預(yù)應(yīng)力、載荷-變形非線性、應(yīng)變不易測(cè)量等因素，因此其載荷譜編制工作具有更大的挑戰(zhàn)。

本文以某國(guó)產(chǎn)MPV后懸架變剛度鋼板彈簧總成為對(duì)象，通過載荷譜編制的方法獲得了適用于鋼板彈簧總成臺(tái)架加速壽命試驗(yàn)的程序載荷譜，并將所得結(jié)果與路試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

1 應(yīng)力譜分析

鋼板彈簧總成在役狀態(tài)下，路面沖擊以及車身自重的作用使得各簧片之間相互擠壓，導(dǎo)致鋼板彈簧的應(yīng)變信號(hào)不易直接采集。本文以某MPV后鋼板彈簧為研究對(duì)象，選擇易于采集的加速度信號(hào)作為原始采集信號(hào)。信號(hào)采集工作于定遠(yuǎn)試驗(yàn)場(chǎng)強(qiáng)化路段進(jìn)行。

對(duì)采集的加速度信號(hào)進(jìn)行頻域積分等處理，可以獲得在整個(gè)強(qiáng)化路段上弧高相對(duì)于初始狀態(tài)的時(shí)間歷程信號(hào)ΔH。通過有限元分析可以得到鋼板彈簧上任意一點(diǎn)應(yīng)力S與形變?chǔ)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

S=g(ΔH)

(1)

由于鋼板彈簧裝配時(shí)受到中心螺栓及板簧座的夾緊作用，因此有限元建模必須考慮簧片所受預(yù)應(yīng)力，滿載工況下的應(yīng)力分布如圖1所示。在裝配狀態(tài)的基礎(chǔ)上，通過施加不同軸荷作用，即可獲得不同軸荷作用下的弧高及應(yīng)力大小，即獲得了某點(diǎn)應(yīng)力S與形變?chǔ)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖1 滿載工況下應(yīng)力結(jié)果Fig.1 Stress result under full load condition

綜合形變信號(hào)及應(yīng)力-形變響應(yīng)關(guān)系，可得到路面隨機(jī)激勵(lì)下鋼板彈簧任意一點(diǎn)的應(yīng)力譜。滿載時(shí)最大應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力譜如圖2所示。

圖2 隨機(jī)路面下某點(diǎn)的應(yīng)力載荷譜Fig.2 Stress load spectrum of a point under random road

下文將對(duì)此應(yīng)力載荷譜進(jìn)行編制處理，探討臺(tái)架加速壽命試驗(yàn)程序載荷譜的編制過程。

2 載荷譜統(tǒng)計(jì)特性

為獲得上述應(yīng)力譜的統(tǒng)計(jì)特性，需對(duì)其進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)，即將載荷譜精簡(jiǎn)成若干個(gè)全循環(huán)或者半循環(huán)。本文采用三參數(shù)雨流計(jì)數(shù)法[9]對(duì)上述應(yīng)力譜進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，得到圖3所示的均值-幅值三維柱狀圖。

圖3 均幅值三維柱狀圖Fig.3 Histogram of mean and amplitude

應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)雨流計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行分析是獲得載荷譜分布特征的主要途徑[10]。圖4、圖5分別為應(yīng)力譜幅值和均值的直方圖，發(fā)現(xiàn)幅值總體分布特征與Weibull分布相吻合，均值總體分布特征與正態(tài)分布或三參數(shù)Weibull分布相吻合，即與前人研究結(jié)果[11-12]相符合。因此初步假設(shè)幅值服從Weibull分布，均值服從正態(tài)分布或Weibull分布。

圖4 幅值直方圖Fig.4 Histogram of amplitude

圖5 均值直方圖Fig.5 Histogram of Mean

為進(jìn)一步驗(yàn)證該假設(shè)，分別在Weibull分布坐標(biāo)紙和正態(tài)分布坐標(biāo)紙中繪制其幅值、均值數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖6～圖8所示。

圖6 幅值Weibull分布概率圖Fig.6 Amplitude probability map under Weibull distribution

圖7 均值正態(tài)分布概率圖Fig.7 Mean probability map under normal distribution

圖8 均值Weibull分布概率圖Fig.8 Mean probability map under Weibull distribution

從圖6中可以看出，應(yīng)力幅值分布與Weibull分布標(biāo)準(zhǔn)線重合度較高，可以認(rèn)為前述幅值Weibull分布的假設(shè)成立。均值的實(shí)際數(shù)據(jù)分布與正態(tài)分布標(biāo)準(zhǔn)線或Weibull分布標(biāo)準(zhǔn)線有較大偏離，尤其在小概率均值段(圖7、圖8)。因此，利用正態(tài)分布或Weibull分布對(duì)鋼板彈簧在隨機(jī)路面激勵(lì)下的應(yīng)力均值進(jìn)行擬合并不能達(dá)到理想的效果。

由于幅值服從Weibull分布，因此使用Weibull分布進(jìn)行擬合，其概率密度函數(shù)的表達(dá)式為

(2)

式中，a為形狀參數(shù);b為尺度參數(shù);c為位置參數(shù)。

幅值的Weibull分布擬合結(jié)果為a=0.6408，b=9.1275，c=0。

應(yīng)力均值并不滿足常規(guī)的正態(tài)分布或Weibull分布，無法使用參數(shù)估計(jì)方法擬合其分布特征。非參數(shù)估計(jì)方法中，核密度估計(jì)可以充分考慮變量的統(tǒng)計(jì)特性并使概率密度曲線趨于光滑，在估計(jì)隨機(jī)變量概率密度函數(shù)方面較之其他非參數(shù)估計(jì)方法具有一定優(yōu)勢(shì)[13]。基于此，本文采用非參數(shù)核密度估計(jì)方法求應(yīng)力均值的概率密度函數(shù)。設(shè)來自一維隨機(jī)變量Y的樣本為Y1，Y2，…，Yn，則Y的核密度估計(jì)函數(shù)為

(3)

式中，n為樣本容量；h為帶寬系數(shù)；K(·)為核函數(shù)。

對(duì)于本文的應(yīng)力均值分布特征，采用非參數(shù)核密度估計(jì)后的概率密度函數(shù)如圖9所示。

圖9 應(yīng)力均值核密度估計(jì)結(jié)果Fig.9 Kernel density estimation result of stress mean

為求得幅值與均值的聯(lián)合概率密度函數(shù)，有必要對(duì)均值與幅值的獨(dú)立性進(jìn)行驗(yàn)證。

假設(shè)H0應(yīng)力幅值與均值相互獨(dú)立。

根據(jù)Fisher定理，樣本的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量是近似服從自由度為(r-1)(s-1)的χ2分布：

(4)

式中，r、s分別為應(yīng)力幅值及均值的分級(jí)數(shù)，此處皆取100；ni為幅值落在i級(jí)的頻次；nj為均值落在j級(jí)的頻次；nij為幅值落在i級(jí)、均值落在j級(jí)的頻次。

當(dāng)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的自由度較大時(shí)，χ2分布近似服從正態(tài)分布N(m，2m)。因此可由

(5)

式中，Uα為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的上α分位數(shù);m為χ2分布的均值，m=(r-1)(s-1)=9801。

近似求出χ2分布上的α分位點(diǎn)。

3 程序載荷譜編制

3.1 二維載荷譜編制

根據(jù)前文得到的載荷譜結(jié)果及其統(tǒng)計(jì)特性，在簡(jiǎn)化載荷譜的同時(shí)保留其疲勞特性，是疲勞載荷譜編制的核心環(huán)節(jié)。由于試驗(yàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)有限，不能完全反映載荷譜的統(tǒng)計(jì)特性。所以在載荷譜編制之前，有必要將載荷譜外推以求得具有統(tǒng)計(jì)意義的載荷譜極值。本文采用目前應(yīng)用最廣泛的參數(shù)外推法對(duì)載荷譜予以外推[14]。參數(shù)法根據(jù)樣本估計(jì)總體的分布規(guī)律，再根據(jù)總體的分布規(guī)律對(duì)有限的樣本進(jìn)行外推，大量工程實(shí)踐驗(yàn)證了該方法的有效性。本文將采集到的載荷譜長(zhǎng)度外推100倍，即外推載荷譜的強(qiáng)化路面當(dāng)量行駛里程為650 km。車輛在強(qiáng)化路面行駛100個(gè)循環(huán)工況可能出現(xiàn)的載荷極值可由其統(tǒng)計(jì)特性估計(jì)。由雨流計(jì)數(shù)結(jié)果，一個(gè)循環(huán)工況下的載荷循環(huán)次數(shù)為3217，故外推之后載荷極值的出現(xiàn)概率P=1/(3217×100)= 3.11×10-6。由于幅值與均值相互獨(dú)立，故幅值的最大值為

(6)

由于應(yīng)力均值的概率密度函數(shù)已由非參數(shù)核估計(jì)方法獲得，故極值可由其分布函數(shù)反求得出：

(7)

根據(jù)式(6)、式(7)計(jì)算的幅值最大值A(chǔ)max=480.7 MPa，均值最大值Umax=875.9 MPa。幅值與均值的最小值A(chǔ)min、Umin的求解方法與最大值求解方法相同，同樣利用極值出現(xiàn)概率 P獲得，在此不再贅述。

Conover研究發(fā)現(xiàn)，將載荷譜分成8級(jí)可以充分反映其疲勞特性，這八級(jí)載荷的幅值比例分別是1.000、0.950、0.850、0.725、0.575、0.425、0.275、0.125。將幅值按以上比例劃分成不等間隔的8級(jí)，將均值劃分成等間隔的8級(jí)，便將整個(gè)載荷譜編制成一個(gè)8×8的載荷矩陣，即二維載荷譜。

由于幅值與均值相互獨(dú)立，故其聯(lián)合概率密度函數(shù)為

(8)

在聯(lián)合概率密度函數(shù)已知的基礎(chǔ)上，各等級(jí)循環(huán)次數(shù)為

(9)

式中，N為外推之后的循環(huán)次數(shù)；i為均值級(jí)數(shù)；j為幅值級(jí)數(shù)；mi、mi+1分別為第i組均值的上下限；rj、rj+1分別為第j組幅值的上下限。

二維載荷譜計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 二維程序載荷譜Tab.1 Two dimensional program load spectrum

3.2 一維載荷譜編制

在上述二維程序載荷譜基礎(chǔ)上，采用變均值法編制易于實(shí)現(xiàn)的一維程序載荷譜。根據(jù)文獻(xiàn)[11]，給定幅值情況下，一維載荷譜的均值：

(10)

式中，mj為二維載荷譜中第i組均值。

計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 一維程序載荷譜Tab.2 One dimensional program load spectrum

由損傷累積理論可知，疲勞極限60%以下的應(yīng)力對(duì)疲勞結(jié)果幾乎不造成影響[15]。因此，為了進(jìn)一步精簡(jiǎn)載荷譜，在計(jì)入平均應(yīng)力對(duì)疲勞影響的前提下，剔除疲勞極限60%以下的載荷。剔除小載荷之后的載荷譜長(zhǎng)度縮減為原載荷譜的1/190，加速效果明顯。最終得到采用低-高-低加載順序的載荷譜，如圖10所示。

圖10 一維程序載荷譜Fig.10 One dimensional program load spectrum

應(yīng)力程序載荷譜還不能直接用于臺(tái)架試驗(yàn)的加載，為此，應(yīng)用前述的應(yīng)力-形變響應(yīng)函數(shù)，對(duì)應(yīng)力載荷譜進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在已知應(yīng)力水平S時(shí)，板簧總成相對(duì)于滿載狀態(tài)的形變?chǔ)可由式(1)求出，結(jié)果如圖11所示?；诖撕瘮?shù)，便可將表2中的一維應(yīng)力程序譜變換為臺(tái)架試驗(yàn)需要的一維位移程序載荷譜。

圖11 形變-應(yīng)力關(guān)系Fig.11 Relation between deformation and stress

進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)時(shí)，首先依據(jù)后橋軸荷，在臺(tái)架上將鋼板彈簧總成加載至滿載狀態(tài)并以當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行位移歸零標(biāo)定，然后以上述一維位移載荷譜作為試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)程序載荷譜，進(jìn)行加載測(cè)試。

上述程序載荷譜僅對(duì)采集加速度譜所用的鋼板彈簧總成有效。鋼板彈簧的設(shè)計(jì)參數(shù)發(fā)生改變，整車的振動(dòng)響應(yīng)特性也將發(fā)生變化，從而導(dǎo)致之前得到的載荷譜失真。為此，需要結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)鋼板彈簧形變的影響規(guī)律，進(jìn)行必要的修正，具體流程在此不再贅述。

4 程序載荷譜疲勞結(jié)果與路試結(jié)果對(duì)比分析

強(qiáng)化道路進(jìn)行整車可靠性測(cè)試時(shí)，鋼板彈簧的失效模式主要表現(xiàn)為第2片前段以及第3片前段斷裂失效(第3片壽命往往低于第2片壽命)，部分失效部位如圖12所示。

(a)第3片簧片斷裂圖

(b)第2片簧片斷裂圖圖12 簧片道路試驗(yàn)斷裂圖Fig.12 Road test result of leaf springs

下面分別以采集的載荷譜和編制的一維程序載荷譜對(duì)鋼板彈簧簧片進(jìn)行疲勞分析。板簧材料為60Si2Mn，采用Goodman平均應(yīng)力修正以及線性累積損傷準(zhǔn)則，將采集譜和編制的一維程序載荷譜分別代入50%存活率下的S-N曲線進(jìn)行損傷計(jì)算。計(jì)算以6.5 km強(qiáng)化道路為一個(gè)工況循環(huán)，將完成的工況循環(huán)次數(shù)作為疲勞壽命指標(biāo)，結(jié)果如表3所示。

表3 載荷譜編制前后簧片可循環(huán)次數(shù)Tab.3 Cycles before and after load spectrum compiling

上述結(jié)果說明，相對(duì)于采集譜的作用結(jié)果，編制譜壽命結(jié)果偏于保守，但與道路試驗(yàn)吻合較好，且不同簧片的相對(duì)壽命保持一致。由此可以得出結(jié)論：依據(jù)本文給出的程序載荷譜能夠有效反映板簧總成的失效形式。

5 結(jié)論

(1)強(qiáng)化隨機(jī)路面激勵(lì)下，變剛度鋼板彈簧的應(yīng)力幅值服從二參數(shù)Weibull分布，均值并不與其他汽車零部件一樣服從正態(tài)分布或三參數(shù)Weibull分布。

(2)采用非參數(shù)核密度方法估算鋼板彈簧應(yīng)力均值的概率密度函數(shù)能夠有效體現(xiàn)其分布特性，便于進(jìn)行載荷譜外推等工作。

(3)提出了完整的鋼板彈簧總成臺(tái)架加速壽命試驗(yàn)程序載荷譜編制方法。采用編制的載荷譜對(duì)鋼板彈簧進(jìn)行壽命核算，經(jīng)與某車型鋼板彈簧道路試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其能夠很好地復(fù)現(xiàn)鋼板彈簧失效部位和失效里程，并能大幅降低可靠性試驗(yàn)成本。

[1] KONG Y S, OMAR M Z, CHUA L B, et al. Fatigue Life Prediction of Parabolic Leaf Spring under Various Road Conditions[J]. Engineering Failure Analysis, 2014, 46: 92-103.

[2] 朱茂桃, 熊夢(mèng)錦, 何志剛, 等. 鋼板彈簧疲勞分析[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2006, 37(3): 149-152. ZHU Maotao, XIONG Mengjin, HE Zhigang, et al. Fatigue Analysis for Leaf Spring[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2006, 37(3): 149-152.

[3] HEULER P, KLATSCHKE H. Generation and Use of Standardised Load Spectra and Load-time Histories[J]. International Journal of Fatigue, 2005, 27(8): 974-990.

[4] JOHANNESSON P, SVENSSON T, De MARE J. Fatigue Life Prediction Based on Variable Amplitude Tests—Methodology[J]. International Journal of Fatigue, 2005, 27(8): 954-965.

[5] 盧曦, 鄭松林. 考慮小載荷強(qiáng)化的汽車構(gòu)件疲勞累積損傷試驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)機(jī)械工程, 2007, 18(8): 994-997. LU Xi, ZHENG Songlin. Experimental Investigation on Cumulative Fatigue Damage of Strengthening under Low Amplitude Loading for Automobile Structures[J]. China Mechanical Engineering, 2007, 18(8): 994-997.

[6] 于佳偉, 鄭松林, 趙禮輝, 等. 整車室內(nèi)道路模擬試驗(yàn)用載荷譜的編制方法研究[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2015, 51(14): 93-99. YU Jiawei, ZHENG Songlin, ZHAO Lihui, et al. Research on Spectrum Development Methodology for Vehicle Indoor Road Simulation Test[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(14): 93-99.

[7] 沈永峰, 鄭松林, 王治瑞, 等. 某型轎車擺臂程序載荷譜編制研究[J]. 中國(guó)機(jī)械工程, 2013, 24(14): 1974-1978. SHEN Yongfen, ZHENG Songlin, WANG Zhirui, et al. Research on Compilation of Automotive Swing Arm Program Spectrum[J]. China Mechanical Engineering, 2013, 24(14): 1974-1978.

[8] 趙曉鵬, 張強(qiáng), 姜丁, 等. 某型越野車試驗(yàn)場(chǎng)載荷譜的壓縮與外推[J]. 汽車工程, 2009 (9): 871-875. ZHAO Xiaopeng, ZHANG Qiang, JIANG Ding, et al. The Compression and Extrapolation of Load Spectrum for a Heavy Off-road Vehicle Obtained from Proving Ground Testing[J]. Automotive Engineering, 2009 (9): 871-875.

[9] POWER E. Cycle Counting Methods and the Development of Block Load Fatigue Programmes[J]. SAE Technical Paper, 1978:780102.

[10] 高鎮(zhèn)同. 疲勞應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社, 1986. GAO Zhentong. Statistics of Fatigue Application[M]. Beijing: National Defence Industry Press, 1986.

[11] 高云凱, 徐成民, 方劍光. 車身臺(tái)架疲勞試驗(yàn)程序載荷譜研究[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2014, 50(4): 92-98. GAO Yunkai, XU Chengmin, FANG Jianguang. Study on the Programed Load Spectrum of the Body Fatigue Bench Test[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2014, 50(4): 92-98.

[12] 熊峻江, 高鎮(zhèn)同. 實(shí)測(cè)載荷譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 1996, 22(4): 438-441. XIONG Junjiang, GAO Zhentong. Actual Load Spectrum Data Treatment System[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 1996, 22(4): 438-441.

[13] 湯阿妮. 基于核密度估計(jì)算法的飛機(jī)載荷譜統(tǒng)計(jì)技術(shù)[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 37(6): 654-657. TANG Ani. Technique of Aircraft Loads Spectrum Statistics Based on Kernel Density Estimation[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2011, 37(6): 654-657.

[14] JOHANNESSON P. Extrapolation of Load Histories and Spectra[J]. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2006, 29(3): 209-217.

[15] HEULER P, SEEGER T. A Criterion for Omission of Variable Amplitude Loading Histories[J]. International Journal of Fatigue, 1986, 8(4): 225-230.

(編輯 張 洋)

Test Program Load Spectrum Compilation for Accelerated Life Test of Leaf Springs with Variable Stiffness

HAN Weiduo1LU Jianwei1LONG Daojiang2

1.School of Mechanical and Automotive Engineering,Hefei University of Technology,Hefei，230009 2.Passenger Car of Research Center，Auhui Jianghuai Automobile Co.,Ltd.，Hefei，230601

Considering characteristics of large deformation and nonlinear stiffness, a method of test program load spectrum compilation suitable for accelerated life test(ALT) of nonlinear leaf springs was presented. Based on the acceleration spectrum exposed to the leaf spring by road test, FEA method was used to obtain stress spectrum at any point. It is found that the amplitudes of stresses obey Weibull distribution，but the mean is not distributed as normal distribution or Weibull distribution. Based on the extrapolated spectrum, method of compilation and realization for bench test was studied. Compared to the results of road test, the compiled ALT program load spectrum is in accordance with the road tests.

nonlinear; leaf spring; accelerated life; loading spectrum

2016-03-02

教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助項(xiàng)目(NCET-10-0358)；安徽省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目(KJ2014ZD06)

TH135;U463.334

10.3969/j.issn.1004-132X.2017.02.004

韓為鐸，男，1991年生。合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院碩士研究生。主要研究方向?yàn)槠嚹途眯栽O(shè)計(jì)。盧劍偉(通信作者)，男，1975年生。合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。E-mail: jwlu75@163.cm。龍道江，男，1986年生。江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心工程師。