RESEARCH ON ACCELERATED LOAD SPECTRUM FOR FATIGUE TEST OF PHEV SUBFRAME WELDS

ZHAO Lihui; WEI Xuguo; LIANG Shan; WENG Shuo; FENG Jinzhi; ZHANG Dongdong

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.08.001

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RESEARCH ON ACCELERATED LOAD SPECTRUM FOR FATIGUE TEST OF PHEV SUBFRAME WELDS

·Experimental Research·Testing Technology· | 更新时间：2025-08-18

- RESEARCH ON ACCELERATED LOAD SPECTRUM FOR FATIGUE TEST OF PHEV SUBFRAME WELDS
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 8, Pages: 1-10(2025)
- 作者机构：
  
  1.上海理工大学机械工程学院，上海 200093
  2.机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室，上海 200093
  3.上海市新能源汽车可靠性评价专业技术服务平台，上海 200093
  4.北汽福田汽车股份有限公司时代领航卡车工厂，诸城 262200
- 作者简介：
  
  ZHANG Dongdong, E-mail: dongdongzhang@usst.edu.cn
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51705322)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.08.001
  CLC： U463.1
- Received：22 November 2023，
  
  Revised：06 February 2024，
  
  Published：15 August 2025
- 稿件说明：
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赵礼辉，魏绪国，梁山，等. PHEV副车架焊缝疲劳试验加速载荷谱研究［J］. 机械强度，2025，47（8）：1-10.

ZHAO Lihui，WEI Xuguo，LIANG Shan，et al. Research on accelerated load spectrum for fatigue test of PHEV subframe welds［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（8）：1-10.
赵礼辉，魏绪国，梁山，等. PHEV副车架焊缝疲劳试验加速载荷谱研究［J］. 机械强度，2025，47（8）：1-10. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.08.001.

ZHAO Lihui，WEI Xuguo，LIANG Shan，et al. Research on accelerated load spectrum for fatigue test of PHEV subframe welds［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（8）：1-10. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.08.001.

摘要

针对新能源汽车副车架的焊缝疲劳试验问题，提出一种基于失效主导载荷的程序载荷谱编制方法。首先，建立后副车架有限元模型，将单位载荷下应力分布与各连接点载荷相耦合，运用结构应力法对副车架焊缝进行疲劳寿命评估，并筛选出容易失效的6处危险点；其次，通过对比各连接点载荷损伤大小，确定焊缝危险单元对应的失效主导连接点；然后，通过焊缝处主应力分析、时域相关性和单轴损伤贡献量确定失效主导载荷，实现多轴载荷降维，降低台架试验加载难度；最后，基于失效主导载荷输出伪损伤矩阵，挑选特征工况及其比例得到疲劳加速试验程序载荷谱，根据损伤等效原则确定其最小循环次数。数值仿真结果表明，程序载荷谱能够复现危险点损伤，且具有较高的加速系数，验证了加速试验谱的有效性。

Abstract

Aiming at the problem of the weld fatigue test of the new energy vehicle subframe

a program load spectrum compilation method based on the failure dominant load was proposed. Firstly

the finite element model of the rear subframe was established

and the stress distribution under unit load was coupled with the load of each connection point. The structural stress method was used to evaluate the fatigue life of the subframe welds

and six dangerous points that were easy to fail were selected. Secondly

by comparing the load damage of each connection point

the failure dominant connection point corresponding to the weld dangerous unit was determined. Then

the failure dominant load was determined by the principal stress analysis

time domain correlation and uniaxial damage contribution at the weld

so as to reduce the dimension of the multi-axial load and reduce the difficulty of the bench test loading. Finally

a pseudo-damage matrix was output based on the failure dominant load

the characteristic working conditions and their proportions were selected to obtain the load spectrum of the fatigue accelerated test program

and the minimum number of cycles was determined according to the principle of the damage equivalence. The numerical simulation results show that the program load spectrum can reproduce the damage of dangerous points and has a high acceleration coefficient

which verifies the effectiveness of the accelerated test spectrum.

关键词

Keywords

references

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