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在《振动疲劳试验（一）》中从总体上介绍了振动耐久疲劳试验，有各种各样的形式，行业里一般会按照类型区分会有基于频域的振动疲劳试验和基于时域的振动疲劳试验，接下来本文介绍基于时域的振动疲劳试验。 基于时域的振动疲劳试验，顾名思义，这个耐久试验是在时间域内进行的，主要是对结构件进行的耐久性试验，结构件里主要验证焊接部分和薄板结构，几乎所有的车辆都需要做基于时域的振动耐久疲劳试验，因为有限元分析还达不到完全替代试验的发展阶段，即使将来达到了，也无法离开台架试验的终验证。
图1 需要振动疲劳试验各类型车辆 像轿车的车身需要提前做振动疲劳台架试验，因为跑台架还是比跑试验场快多了，卡车，工程车辆的驾驶室、箱体类结构等都需要做时域的振动疲劳试验。具体示例如下图2图3所示。
图2 待实验的轿车车身
图3 待实验车辆子系统 一般来说，个头相对较小的结构件放在单自由度液压台架上验证即可，以垂向验证为例，就是一个液压油缸配上伺服阀控制流量加上位移传感器，通过控制位移激励信号来模拟测试件的加速度时域信号，有条件的企业可以自制，能加深对相关试验的理解，没必要从设备厂家购买，当然前提是这个企业已经具备一定的液压台架资源，例如大部分企业会因为做承载件的结构疲劳试验而购买一定数量的液压作动器，当然也有相应的控制器和泵站，还有设备电脑购买安装道路数据模拟软件功能，这些是自行制作单自由度液压振动台的前提条件，当然泵站可以自己制作，作动器业可以自己制作，但是控制器和电脑里控制软件不是一般人能搞定的，还得以从专业设备厂家购买为主。这里提到的在垂向的液压油缸上做时域的疲劳试验指的是模拟道路时域数据的疲劳试验。
图4 单自由度液压振动台 一般来说，个头相对较大的结构件系统最好放在多自由度液压台架上验证，但是轿车的车身除外，可以放在四立柱台架上验证，因为台架上失效形式与市场上常见失效形式一致，整个车辆行业都达成了一致。这里提到的多自由度液压振动台指的是六自由度液压振动台，这种台架近几年在中国越来越多，一些不差钱的汽车研究机构和企业纷纷购买了这种试验台，因为这种振动台能否模拟三个平动和三个转动，是目前时域上模拟效果最好的振动台。像工程机械上的驾驶室，水箱等结构件放在这种振动台面上模拟实际采集的加速度信号是比较好的，因为台面刚度和工程车辆的车架刚度接近。但是像卡车的驾驶室做六自由度振动耐久试验的时候直接放在台面上去振效果反而不好，因为台面刚性太强，远高于卡车车架，车架上的弯扭模态在这种台面上体现不出来，所以很容易导致台架上的驾驶室失效形式和市场上用户失效形式不一致，一个较好的建议是和振动台厂家合作建立这样的振动台形式和图5中右侧图片一致，但是把台面替换为卡车车架，如果吨位足够大，可以将油箱等所有附件一并安装到车架上去验证耐久性。如果拔高一下的话，也可以自己制作这种试验台架的绝大多部分，仅从振动台设备厂家购买软件和控制器。
图5 六自由度液压振动台 由于六自由度振动台架建设费用很高，不仅试验台架贵，其相应的试验室地基要求也是很高的，试验室需要挖的很深，建一个超级大的混凝度质量块上面是铁地板，并且这个大质量块下面需要很多空气弹簧支撑，整体造价极其昂贵。很多企业无力承担这种巨大投资，当然通过卡车车架的形式加上购买控制器和软件的思路能降低很多成本，但还是很贵。一些企业自己开发成本相对较低的三自由度振动台，去模拟试验样件的三个平动方向的时域加速度信号，好处是降低了大量成本，但是局限性较大，因为这种试验台无法模拟大的试验样件不同位置不同的相位动作，即无法模拟实际发生的转动，即使实验目的是主要验证个头较小的测试件，但是也受到很大的局限性，因为三自由度振动台为了保证振动起来的稳定性，需要将另外三个转动自由度进行很好的约束，放置试验台在工作过程中大翻转，但是一旦约束转动的自由度，也会无法避免的影响其它的平动方向的运动，这样模拟时域信号的精度就会受到影响而降低，因此这种试验台仅仅局限在个头较小的试验样件且其道路上振动载荷较小。 本篇文章介绍了基于时域的振动疲劳试验中通常涉及的各类车辆的试验样件和通过试验样件大小如何选取合适的液压振动台以及如何通过降成本的方式搭建自己的多自由度液压振动台。当然，决定好开展一个振动台的振动疲劳试验的前期还有大量工作要做，不是直接将样件固定试验台上启动试验台就完事的，前期需要道路载荷谱采集，道路载荷谱的分析与编辑，台架时间的预评估，台架上传递函数的测量，加速度信号的模拟和迭代，确定台架时间及执行耐久性试验，具体描述将在下一篇文章中介绍。 道路车辆功能安全标准新课上线 点击标题立即学习 《道路车辆功能安全标准ISO26262—课时-2 功能安全概念》
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