驱动桥疲劳试验技术研究及试验台系统软件开发
摘要
本论文是结合“HCQ3.0驱动桥综合性能试验系统”的研制而撰写的。本论文对驱动桥的疲劳试验技术研究和试验台系统软件的开发进行了深入的分析，论文共分六章，各章内容如下：
第一章、绪论 简要介绍了汽车检测技术和驱动桥试验台的发展及其现状，介绍了常见的驱动桥试验台类型。随后对本人在HCQ3.0项目研制开发中所做的工作做了叙述。
第二章、HCQ3.0驱动桥试验台的设计 首先介绍了设计试验台需要满足的设计要求，试验台的各部分特点、功能，主要包括：机械系统、硬件以及软件。作者分别详细地对这三方面做了介绍，同时，对在试验台研制过程中模拟仿真技术的应用做了一些介绍。
第三章、驱动桥疲劳失效分析及其试验技术研究 本章着重对驱动桥的疲劳性能进行了分析。包括驱动桥的基本结构及其常见的疲劳失效形式与原因；应用迈纳疲劳损伤累积理论，对驱动桥的疲劳寿命进行分析，接着对驱动桥室内强化疲劳试验做了进一步的探讨，并对路谱技术在实验室的应用作了一些研究，建立了模拟道路强化系数的数学模型。高程块即是路谱技术在试验台上的应用，由于试验台采用了高程块技术，驱动桥的强化疲劳试验取得了预期的效果。最后对驱动桥试验的结果和疲劳试验方法做了进一步的分析。
第四章、驱动桥综合性能试验台软件设计 软件也是该试验系统的重要组成部分。第四章对试验分析方法的实现做了大量的工作，按照该试验台本身的特点以及厂家对软件的要求，试验台的系统软件采用了分层设计方法；对软件的总体要求、关键技术、主要算法和系统软件的主要模块做了说明。
第五章、虚拟仪器技术在试验台软件开发中的应用 本章简要介绍了虚拟仪器的基本概念，对虚拟仪器系统应用程序中的模块化与虚拟仪器系统软件结构模型做了探讨。接着介绍了虚拟仪器软面板的设计方法。最后实现了虚拟测试技术在HCQ3.0驱动桥试验台软件开发中的应用以及对各种仪表的模拟。
第六章、总结与展望 在论文的最后，作者对自己的工作做了总结和展望。就试验台的研制、开发、安装、调试等等工作中的若干问题以及自己的切身体会，提出了一些意见和建议。
This dissertation mainly introduces the research and development work of the HCQ3.0 Testing system for Automobile's Rear-Axle, which produced by xuzhou Meritor Axle Co. Ltd. It analyses the anti-fatigue failure ability of the Rear-Axle and the software development. The dissertation is divided into six parts, and the main content of each part is presented as follow:
In chapter 1, it discusses the development of auto testing technology and the application of new technology in experimental bench testing .At last it mentioned my assignment in the research work of the testing system.
Chapter 2 is about the experimental bench. It introduces the function of each part. This includes the system of mechanicaK hardware,software and so on . At last it introduces the simulative technology on the experimental bench.
In chapter 3, it introduces the fatigue failure of the axle. We analyze fatigue lifetime of the axle by the Miner theory. This system adopts the latest road spectrum technology, which simulates many kinds of roads. Using these equipments the test time can be significantly shorten.
In chapter four it is showed how to program with the system and how the core technology of the software is designed.
In chapter five, it introduces the virtue instrument. It includes basic conception, characteristic about VI and the structure, mode of the VI software. Measuring and testing technique of VI is realized at the experimental bench.
In chapter six, the work of the dissertation is summarized and the further research work is looked forward.
第一章、绪论 简要介绍了汽车检测技术和驱动桥试验台的发展及其现状，介绍了常见的驱动桥试验台类型。随后对本人在HCQ3.0项目研制开发中所做的工作做了叙述。
第二章、HCQ3.0驱动桥试验台的设计 首先介绍了设计试验台需要满足的设计要求，试验台的各部分特点、功能，主要包括：机械系统、硬件以及软件。作者分别详细地对这三方面做了介绍，同时，对在试验台研制过程中模拟仿真技术的应用做了一些介绍。
第三章、驱动桥疲劳失效分析及其试验技术研究 本章着重对驱动桥的疲劳性能进行了分析。包括驱动桥的基本结构及其常见的疲劳失效形式与原因；应用迈纳疲劳损伤累积理论，对驱动桥的疲劳寿命进行分析，接着对驱动桥室内强化疲劳试验做了进一步的探讨，并对路谱技术在实验室的应用作了一些研究，建立了模拟道路强化系数的数学模型。高程块即是路谱技术在试验台上的应用，由于试验台采用了高程块技术，驱动桥的强化疲劳试验取得了预期的效果。最后对驱动桥试验的结果和疲劳试验方法做了进一步的分析。
第四章、驱动桥综合性能试验台软件设计 软件也是该试验系统的重要组成部分。第四章对试验分析方法的实现做了大量的工作，按照该试验台本身的特点以及厂家对软件的要求，试验台的系统软件采用了分层设计方法；对软件的总体要求、关键技术、主要算法和系统软件的主要模块做了说明。
第五章、虚拟仪器技术在试验台软件开发中的应用 本章简要介绍了虚拟仪器的基本概念，对虚拟仪器系统应用程序中的模块化与虚拟仪器系统软件结构模型做了探讨。接着介绍了虚拟仪器软面板的设计方法。最后实现了虚拟测试技术在HCQ3.0驱动桥试验台软件开发中的应用以及对各种仪表的模拟。
第六章、总结与展望 在论文的最后，作者对自己的工作做了总结和展望。就试验台的研制、开发、安装、调试等等工作中的若干问题以及自己的切身体会，提出了一些意见和建议。
This dissertation mainly introduces the research and development work of the HCQ3.0 Testing system for Automobile's Rear-Axle, which produced by xuzhou Meritor Axle Co. Ltd. It analyses the anti-fatigue failure ability of the Rear-Axle and the software development. The dissertation is divided into six parts, and the main content of each part is presented as follow:
In chapter 1, it discusses the development of auto testing technology and the application of new technology in experimental bench testing .At last it mentioned my assignment in the research work of the testing system.
Chapter 2 is about the experimental bench. It introduces the function of each part. This includes the system of mechanicaK hardware,software and so on . At last it introduces the simulative technology on the experimental bench.
In chapter 3, it introduces the fatigue failure of the axle. We analyze fatigue lifetime of the axle by the Miner theory. This system adopts the latest road spectrum technology, which simulates many kinds of roads. Using these equipments the test time can be significantly shorten.
In chapter four it is showed how to program with the system and how the core technology of the software is designed.
In chapter five, it introduces the virtue instrument. It includes basic conception, characteristic about VI and the structure, mode of the VI software. Measuring and testing technique of VI is realized at the experimental bench.
In chapter six, the work of the dissertation is summarized and the further research work is looked forward.
引文
1、汽车诊断与检测技术，人民交通出版社，1991年
2、张建俊：汽车诊断与检测技术 人民交通出版社，1990年
3、张显库：VB实用编程技术—从基础到开发，大连理工大学出版社，1997年
4、汽车检测人员培训教材：汽车综合性能检测，上海科技文献出版社，1999年
5、许福玲，陈尧明：液压与气压传动，机械工业出版社，1996年
6、王冠宙：汽车车桥检测技术研究及其系统开发，浙江大学硕士论文，1998年
7、吴增德：汽车制动性能检测技术研究及其系统开发，浙大硕士论文，1999年
8、戴梅萼：微型计算机技术及应用，清华大学出版社，1995年
9、唐任仲：工程应用软件开发技术，化学工业出版社，1999．5
10、陈荫兰：汽车动力学，人民交通出版社，1992年
11、张是眠，关山：自动化检测系统实践，合肥：中国科学技术大学出版社，1990
12、吴根茂等：实用电液比例技术，杭州：浙江大学出版社，1992年
13、尹立民等：VISUAL BASIC6.0常用编程技巧，清华大学出版社，1999年
14、崔靖，周忠川：汽车综合性能检测，上海科学技术文献出版社，1999年
15、顾柏良：汽车工程手册(试验篇)人民交通出版社，2000年
16、金伟峰：驱动桥的疲劳试验技术与试验系统软件开发，浙大硕士论文，2002
17、杨万凯等汽车可靠性理论人民交通出版社1986年
18、余志生汽车理论，机械工业出版社 2000年
19、徐涛等译 载货汽车的振动、强度和强化试验 机械工业出版社1982年
20、刘惟信 驱动桥 人们交通出版社 1987年
21、邬惠乐 邱毓强 汽车拖拉机试验学 机械工业出版社 1981年
22、何渝生等 汽车振动学 人民交通出版社 1990年
23、吴瑞明、周晓军、赵明岩 汽车驱动桥的疲劳检测分析 汽车工程2003年第六期
24、赵明岩、周晓军、吴瑞明 MATLAB在驱动桥热稳定试验中的应用 机械2002年
25、姚锡凡 汽车行驶阻力的计算机模拟及其在底盘测功机上的实施 新技术新工艺 2000年第2期
26、顿德安 汽车驱动桥常见故障分析 中南汽车运输 2000年12月
27、牛家忠 驱动桥常见故障分析 客车技术 1998年第三期
28、二汽路谱编辑试验报告 第二汽车制造厂 内部资料
29、载荷谱型对疲劳损伤分布的影响 南京航空航天大学学报 钱洪新 2001年6月
30、汤秀芬 魏凤兰 基于ISA总线的虚拟仪器系统的研究与设计 宁夏大学学报(自然科学版) 2002年3月
31、姚锡凡 周锋 汽车行驶阻力的计算机模拟及其在底盘测功机上的实施 新技术新工艺 2000年第2期
32、唐昌松 基于VB的数据采集软件的开发 机械与电子 2001年11月
33、GW系列电涡流测功机使用说明书 湘仪动力测试仪器有限公司
34、喻胜 张建国 虚拟仪器软面板和驱动程序的设计技术 现代科学仪器 1996
35、汪乐宇 周泓 虚拟仪器系统软件结构与接口技术 浙江大学 2000年9月
36、景山克三 汽车的性能与试验 人民交通出版社 1979
37、汽车可靠性设计 武汉工学院、吉林工业大学 机械工业出版社 1988
38、汽车标准汇编 第四卷 中国汽车技术研究中心标准化研究所 2000
39、载货汽车的振动、强度和强化试验 徐涛 颜祥等翻译 机械工业出版社 1982
40、汽车强度(日)汽车技术协会编 机械工业出版社
41、(苏)托列奇雅柯夫 汽车技术状况的诊断 人民交通出版社 1989
42、汽车振动学 何渝生 魏克严 人民交通出版社 1990
43、严蔚敏 吴伟民 数据结构 清华大学出版社 1997
44、肖勇 我国汽车安全检测的现状和未来 汽车杂志，1997，3
45、程振彪 从世界汽车工业的发展看振兴中国汽车工业之路汽车工业研究 1994，2
46、Visual Basic 6开发人员参考手册David Jung前导工作室翻译
47、VB实用编程技术—从基础到开发 张显库 大连理工大学出版社 1997，10
48、兰永红，郝党政：滚筒式制动试验台与平板式制动试验台性能的优劣分析，内蒙古公路与运输，1998年第3期，28-30
49、刘其顺：汽车试验道路的研究与探讨，天津汽车，1998第1期，26-30
50、石来德，武绍科等：车辆强化试验系数的研究，农业机械学报，1994年第3期，12-17
51、高镇同，雄峻江：疲劳可靠性，北京航天航空大学出版社，2000年12月
52、徐灏：疲劳强度，高等教育出版社，1988
53、Ian M. Austen，林晓斌译：加速疲劳试验的疲劳编辑技术，中国机械工程，1998年第11期，27-30
54、何成：汽车检测技术发展概况，中国汽车维修市场，2000年第12期，20-22
55、张晓峰：浅谈我国汽车检测诊断设备的现状及发展趋势，2000年第10期，
56、顾国端：汽车检测诊断技术的应用和发展，2000第1期，1-4
57、晶辰工作室：Visual Basic 6.0中文版实用参考手册，电子工业出版社，1998年9月
58、周志宏：国际汽车检测设备新特点，汽车与安全，2001年第3期，58-59
59、徐灏：机械强度的可靠性设计，机械工业出版社，1984
60、汽车工程手册 试验篇 汽车工程手册编辑委员 会人民交通出版社2001年5月
61、王继贤 俞建华 金属材料 中国农业机械出版社 1983年7月
62、郑晓琪 汽车业演绎“壮观” 新闻周刊48期2002年12月 瞭望
63、王植槐等．汽车制造检测技术 北京理工大学出版社 2000年11月
64、Cumulative fatigue damage and life prediction theories: a survey of the state of the art for homogeneous materials International Journal of Fatigue Volume: 20, Issue: 1, 1998, pp. 9-34 Fatemi, A.; Yang, L.
65、Predicting the fatigue life of synchronous motor-driven compressor using the complex modal
reduction technique Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering Volume: 187, Issue: 1-2, June 23, 2000, pp. 53-68 Al-Bedoor, B. O.; Moustafa, K. A.; Al-Hussain, K.M.
66、Fatigue lifetime of welded joints under random loading: rainflow cycle vs. cycle sequence method Probabilistic Engineering Mechanics Volume: 16, Issue: 1, January, 2001, pp. 61-71 Colombi, P
67、Spectral methods for multiaxial random fatigue analysis of metallic structures International Journal of Fatigue Volume: 22, Issue: 7, August, 2000, pp. 541-550 Pitoiset, X.; Preumont, A.
68、Lev M.Klyatis Principles of Trucks Accelerated Reliability Testing 1999-01 IEAA&S,Inc.
2、张建俊：汽车诊断与检测技术 人民交通出版社，1990年
3、张显库：VB实用编程技术—从基础到开发，大连理工大学出版社，1997年
4、汽车检测人员培训教材：汽车综合性能检测，上海科技文献出版社，1999年
5、许福玲，陈尧明：液压与气压传动，机械工业出版社，1996年
6、王冠宙：汽车车桥检测技术研究及其系统开发，浙江大学硕士论文，1998年
7、吴增德：汽车制动性能检测技术研究及其系统开发，浙大硕士论文，1999年
8、戴梅萼：微型计算机技术及应用，清华大学出版社，1995年
9、唐任仲：工程应用软件开发技术，化学工业出版社，1999．5
10、陈荫兰：汽车动力学，人民交通出版社，1992年
11、张是眠，关山：自动化检测系统实践，合肥：中国科学技术大学出版社，1990
12、吴根茂等：实用电液比例技术，杭州：浙江大学出版社，1992年
13、尹立民等：VISUAL BASIC6.0常用编程技巧，清华大学出版社，1999年
14、崔靖，周忠川：汽车综合性能检测，上海科学技术文献出版社，1999年
15、顾柏良：汽车工程手册(试验篇)人民交通出版社，2000年
16、金伟峰：驱动桥的疲劳试验技术与试验系统软件开发，浙大硕士论文，2002
17、杨万凯等汽车可靠性理论人民交通出版社1986年
18、余志生汽车理论，机械工业出版社 2000年
19、徐涛等译 载货汽车的振动、强度和强化试验 机械工业出版社1982年
20、刘惟信 驱动桥 人们交通出版社 1987年
21、邬惠乐 邱毓强 汽车拖拉机试验学 机械工业出版社 1981年
22、何渝生等 汽车振动学 人民交通出版社 1990年
23、吴瑞明、周晓军、赵明岩 汽车驱动桥的疲劳检测分析 汽车工程2003年第六期
24、赵明岩、周晓军、吴瑞明 MATLAB在驱动桥热稳定试验中的应用 机械2002年
25、姚锡凡 汽车行驶阻力的计算机模拟及其在底盘测功机上的实施 新技术新工艺 2000年第2期
26、顿德安 汽车驱动桥常见故障分析 中南汽车运输 2000年12月
27、牛家忠 驱动桥常见故障分析 客车技术 1998年第三期
28、二汽路谱编辑试验报告 第二汽车制造厂 内部资料
29、载荷谱型对疲劳损伤分布的影响 南京航空航天大学学报 钱洪新 2001年6月
30、汤秀芬 魏凤兰 基于ISA总线的虚拟仪器系统的研究与设计 宁夏大学学报(自然科学版) 2002年3月
31、姚锡凡 周锋 汽车行驶阻力的计算机模拟及其在底盘测功机上的实施 新技术新工艺 2000年第2期
32、唐昌松 基于VB的数据采集软件的开发 机械与电子 2001年11月
33、GW系列电涡流测功机使用说明书 湘仪动力测试仪器有限公司
34、喻胜 张建国 虚拟仪器软面板和驱动程序的设计技术 现代科学仪器 1996
35、汪乐宇 周泓 虚拟仪器系统软件结构与接口技术 浙江大学 2000年9月
36、景山克三 汽车的性能与试验 人民交通出版社 1979
37、汽车可靠性设计 武汉工学院、吉林工业大学 机械工业出版社 1988
38、汽车标准汇编 第四卷 中国汽车技术研究中心标准化研究所 2000
39、载货汽车的振动、强度和强化试验 徐涛 颜祥等翻译 机械工业出版社 1982
40、汽车强度(日)汽车技术协会编 机械工业出版社
41、(苏)托列奇雅柯夫 汽车技术状况的诊断 人民交通出版社 1989
42、汽车振动学 何渝生 魏克严 人民交通出版社 1990
43、严蔚敏 吴伟民 数据结构 清华大学出版社 1997
44、肖勇 我国汽车安全检测的现状和未来 汽车杂志，1997，3
45、程振彪 从世界汽车工业的发展看振兴中国汽车工业之路汽车工业研究 1994，2
46、Visual Basic 6开发人员参考手册David Jung前导工作室翻译
47、VB实用编程技术—从基础到开发 张显库 大连理工大学出版社 1997，10
48、兰永红，郝党政：滚筒式制动试验台与平板式制动试验台性能的优劣分析，内蒙古公路与运输，1998年第3期，28-30
49、刘其顺：汽车试验道路的研究与探讨，天津汽车，1998第1期，26-30
50、石来德，武绍科等：车辆强化试验系数的研究，农业机械学报，1994年第3期，12-17
51、高镇同，雄峻江：疲劳可靠性，北京航天航空大学出版社，2000年12月
52、徐灏：疲劳强度，高等教育出版社，1988
53、Ian M. Austen，林晓斌译：加速疲劳试验的疲劳编辑技术，中国机械工程，1998年第11期，27-30
54、何成：汽车检测技术发展概况，中国汽车维修市场，2000年第12期，20-22
55、张晓峰：浅谈我国汽车检测诊断设备的现状及发展趋势，2000年第10期，
56、顾国端：汽车检测诊断技术的应用和发展，2000第1期，1-4
57、晶辰工作室：Visual Basic 6.0中文版实用参考手册，电子工业出版社，1998年9月
58、周志宏：国际汽车检测设备新特点，汽车与安全，2001年第3期，58-59
59、徐灏：机械强度的可靠性设计，机械工业出版社，1984
60、汽车工程手册 试验篇 汽车工程手册编辑委员 会人民交通出版社2001年5月
61、王继贤 俞建华 金属材料 中国农业机械出版社 1983年7月
62、郑晓琪 汽车业演绎“壮观” 新闻周刊48期2002年12月 瞭望
63、王植槐等．汽车制造检测技术 北京理工大学出版社 2000年11月
64、Cumulative fatigue damage and life prediction theories: a survey of the state of the art for homogeneous materials International Journal of Fatigue Volume: 20, Issue: 1, 1998, pp. 9-34 Fatemi, A.; Yang, L.
65、Predicting the fatigue life of synchronous motor-driven compressor using the complex modal
reduction technique Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering Volume: 187, Issue: 1-2, June 23, 2000, pp. 53-68 Al-Bedoor, B. O.; Moustafa, K. A.; Al-Hussain, K.M.
66、Fatigue lifetime of welded joints under random loading: rainflow cycle vs. cycle sequence method Probabilistic Engineering Mechanics Volume: 16, Issue: 1, January, 2001, pp. 61-71 Colombi, P
67、Spectral methods for multiaxial random fatigue analysis of metallic structures International Journal of Fatigue Volume: 22, Issue: 7, August, 2000, pp. 541-550 Pitoiset, X.; Preumont, A.
68、Lev M.Klyatis Principles of Trucks Accelerated Reliability Testing 1999-01 IEAA&S,Inc.