图9 主S-N 曲线图
3.3 疲劳寿命评估结果根据汽车座椅有限元计算结果、等效结构法应力法和典型载荷谱块计算焊接结构的等效结构应力值，并结合线性累积原理，以主S-N 曲线为基础计算焊接结构疲劳寿命值如图10 所示。从云图中得出，寿命最小值在座盆骨架边缘焊接处，寿命值为12.1 万次。
图10 汽车座椅骨架焊接结构寿命云图
汽车座椅骨架台架试验是将座椅系统安装在适当的模态安装台上，固定两边滑轨，施加相应工况下的载荷谱，经过载荷谱的循环作用，结构发生疲劳破坏的过程。如图11 所示，通过大量的同一座椅骨架平台的台架试验数据分析，得出座盆骨架断裂和座盆安装脚骨架开裂占比30%，靠背骨架断裂20%，靠背调角器裂纹破坏占比20%。座盆骨架焊接处为疲劳破坏高危区，与本文寿命评估得出破坏结果一致，验证了提出方法的有效性。
图11 汽车座椅骨架试验结果
4 结论
采用雨流计数法对实测汽车座椅强化路面载荷谱进行数据统计分析,以8 级编谱理论为基础，编制有工程代表性的典型谱块，此载荷谱全面考虑了载荷加载顺序和小载荷作用，形式简单，易于实际加载。
依据座椅真实尺寸、装配关系和焊接结构的几何特性，建立精细化有限元模型并进行应力分析，发现座椅易损伤的区域，此模型计算结果更加贴近真实工况，为精细化有限元分析提供参考。
计算焊接结构等效结构应力，以主S-N 曲线为基础，将典型载荷谱作为输入结合线性累积原理得到焊接结构疲劳寿命。通过座椅台架试验的方式，验证此疲劳分析方法的合理性和准确性。
参考文献
[1] 周美施,尹怀仙,张铁柱,等.考虑疲劳寿命的负载隔离式电动汽车车架轻量化研究[J].公路与汽运,2016(4):1-4.
[2] 杨苍禄,朱传敏,刘素,等.汽车转向节疲劳寿命分析和试验研究[J].机电工程,2015(7):950-953.
[3] 高晶,宋健,朱涛.随机载荷作用下汽车驱动桥壳疲劳寿命预估[J].机械强度,2008(6):982-987.
[4] Singh S S K,Abdullah S,Ariffin A K.Fatigue reliability assessment in time domain using stochastic-induced random stress loads due to limited experimental data[J].Engineering Failure Analysis,2020,117(2).
[5] 王文伟,程雨婷,姜卫远,等.电动汽车电池箱结构随机振动疲劳分析[J].汽车工程学报,2016,6(1):10-14.
[6] 孔振海,王良模,荣如松,等.基于HyperWorks 的某轻型汽车前桥有限元分析及疲劳寿命预测[J].机械设计与制造,2013(2):97-100.
[7] 张林波,柳杨,黄鹏程,等.有限元疲劳分析法在汽车工程中的应用[J].计算机辅助工程,2006(S1):195-198.
[8] 宋桂秋,朱志鹏,李一鸣,等.全表面车轮径向疲劳试验的数值仿真及疲劳寿命分析[J].汽车工程,2017,39(5):556-560.
[9] Kyuba H,Dong P.Equilibrium-equivalent structural stress approach to fatigue analysis of a rectangular hollow section joint[J].International Journal of Fatigue,2005,27(1): 85-94.
[10] Dong P.A structural stress definition and numerical implementation for fatigue analysis of welded joints[J].International Journal of Fatigue,2001,23(10): 865-876.
[11] Rychlik I.A new definition of the rainflow cycle counting method[J].International Journal of Fatigue,1987,9(2): 119-121.
[12] 马浩松.座椅骨架疲劳强度试验的开发与研究[D].上海:上海交通大学,2007.
[13] 徐颢.疲劳强度[M].北京:高等教育出版社,1988.
来源：期刊（农业装备与车辆工程）作者：颜朕朕1 ,丁晓红1 ,马曼2 ,王海华2
（1.200093 上海市 上海理工大学 机械工程学院；2.201315 上海市 上海延锋安道拓座椅有限公司 性能实验中心）
