汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法和装置与流程

1.本发明涉及汽车耐久试验技术领域，尤其涉及汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法和装置。


背景技术：

2.汽车使用的耐久性，是指汽车的整车和总成在达到极限磨损数值或不堪使用之前的工作期限。汽车使用的耐久性就是汽车的使用寿命，它对汽车的技术完好系数、折旧费、大修费都有直接的影响。汽车的耐久性，主要取决于零件的耐磨性和抵抗疲劳、腐蚀的能力。
3.在汽车研发阶段，会进行多轮次的整车道路耐久试验以验证汽车的可靠耐久性能，以保证汽车上市交付用户后能够安全可靠的使用。然而，相关技术中针对汽车的车身系统还无法准确地确定整车道路耐久试验的加速试验循环次数，导致整车道路耐久试验的周期较长，整车道路耐久试验的成本较高。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法和装置，解决了现有技术中针对汽车的车身系统无法准确地确定整车道路耐久试验的加速试验循环次数，导致整车道路耐久试验的周期较长，整车道路耐久试验的成本较高的技术问题，实现了较准确地确定整车道路耐久试验的加速试验循环次数，缩短整车道路耐久试验的周期，降低整车道路耐久试验的成本的技术效果。
5.第一方面，本技术提供了汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法，方法包括：确定汽车的车身系统的寿命薄弱关重部位集合；从汽车的轮辋处和寿命薄弱关重部位集合中各个寿命薄弱关重部位处采集多种关重信号试验数据；针对车身系统的p个初始子试验工况的每个初始子试验工况，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值，以及确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，p为正整数；从p个初始子试验工况中筛选出w个目标子试验工况，目标子试验工况是指各个伪损伤值均小于对应的伪损伤阈值且各个疲劳损伤试验值均小于对应的疲劳损伤试验值的初始子试验工况，w为小于p的正整数；根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
6.进一步地，确定汽车的车身系统的寿命薄弱关重部位集合，包括：确定车身系统与汽车的底盘系统的连接点的载荷信号；建立车身系统的有限元模型，并在车身系统与底盘系统的连接点施加单位载荷，
确定车身系统的单位应力响应；根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的寿命薄弱关重部位集合。
7.进一步地，确定车身系统与汽车的底盘系统的连接点的载荷信号，包括：建立汽车的整车多体仿真模型，整车多体仿真模型包括前悬架模型、后悬架模型、动力总成模型、转向模型、制动模型、车轮柔性环物理模型、车身模型；根据整车道路耐久试验需求建立虚拟试车场路面；控制整车多体仿真模型在虚拟试车场路面上按照整车道路耐久试验需求行驶，确定汽车的车身系统和底盘系统的连接点的载荷信号。
8.进一步地，根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的寿命薄弱关重部位集合，包括：根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的各个关重部位的疲劳损伤模拟值；从各个关重部位中选择出疲劳损伤模拟值大于损伤模拟阈值，且各个关重部位的疲劳损伤模拟值按照从大到小的顺序排序中的前n个寿命薄弱关重部位，n个寿命薄弱关重部位构成寿命薄弱关重部位集合；n为正整数。
9.进一步地，从汽车的轮辋处和寿命薄弱关重部位集合中各个寿命薄弱关重部位处采集多种关重信号试验数据，包括：在汽车的各个轮辋上布置轮心六分力传感器，在车身系统的各个寿命薄弱关重部位上布置三向应变片传感器；在布置有轮心六分力传感器和三向应变片传感器的汽车按照整车道路耐久试验需求行驶的过程中，获取各个轮心六分力传感器的汽车轮心六分力载荷信号，以及各个三向应变片传感器的应变片信号，将各个轮心六分力传感器的汽车轮心六分力载荷信号以及各个三向应变片传感器的应变片信号作为关重信号试验数据。
10.进一步地，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值，包括：根据当前初始子试验工况中每个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据，以及车身系统的材料应力寿命曲线，确定当前初始子试验工况中每个寿命薄弱关重部位对应的疲劳损伤试验值；确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，包括：根据当前初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据和标准应力寿命曲线，确定每个初始子试验工况中轮辋对应的伪损伤值。
11.进一步地，根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数，包括：通过人工蜂群算法，根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
12.第二方面，本技术提供了汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速装置，装置包括：寿命薄弱关重部位集合确定模块，用于确定汽车的车身系统的寿命薄弱关重部位
集合；关重信号试验数据确定模块，用于从汽车的轮辋处和寿命薄弱关重部位集合中各个寿命薄弱关重部位处采集多种关重信号试验数据；疲劳损伤试验值和伪损伤值确定模块，用于针对车身系统的p个初始子试验工况的每个初始子试验工况，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值，以及确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，p为正整数；目标子试验工况确定模块，用于从p个初始子试验工况中筛选出w个目标子试验工况，目标子试验工况是指各个伪损伤值均小于对应的伪损伤阈值且各个疲劳损伤试验值均小于对应的疲劳损伤试验值的初始子试验工况，w为小于p的正整数；耐久试验循环次数确定模块，用于根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
13.第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行以实现如第一方面提供的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法。
14.第四方面，本技术提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行实现如第一方面提供的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法。
15.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本技术先计算获取车身系统在整车道路耐久试验工况下的寿命薄弱关重部位集合；采集车身系统的寿命薄弱关重部位集合以及车辋在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道；构建车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量；将车身系统在整车道路耐久子试验工况的关重信号通道的疲劳损伤值向量进行缩减，以减少非目标子试验工况的数量；构建加速方案的子试验工况的循环次数向量的边界条件；基于人工蜂群算法求解加速方案的子试验工况的循环次数向量，从而制定针对车身系统的整车整车道路耐久试验的加速试验方案。
16.本技术避免了仅仅采集汽车在整车道路耐久试验工况下的轮心六分力载荷信号通道的试验方式，而是综合了寿命薄弱关重部位集合以及车辋的传感器数据，并从p个子试验工况中选择出w个典型工况，以提供更多的工况进行耐久试验，而不是仅仅依据经验确定一种或几种工况进行耐久试验。本技术综合了寿命薄弱关重部位集合的疲劳损伤值以及车辋的伪损伤值，能够更全面的反映车身系统真实的耐久寿命情况。本技术最终提供的外部集合包括多个工况试验集合，提供了加速试验方案的可行解集合，有利于工程师根据实际实施情况制定最合理的试验方案。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本
领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术提供的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法的流程示意图；图2为本技术提供的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速装置的结构示意图；图3为本技术提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
19.本技术实施例通过提供汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法，解决了现有技术中无法准确地确定针对汽车的车身系统的整车道路耐久试验的加速试验循环次数，导致整车道路耐久试验的周期较长，整车道路耐久试验的成本较高的技术问题。
20.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法，方法包括：确定汽车的车身系统的寿命薄弱关重部位集合；从汽车的轮辋处和寿命薄弱关重部位集合中各个寿命薄弱关重部位处采集多种关重信号试验数据；针对车身系统的p个初始子试验工况的每个初始子试验工况，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值，以及确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，p为正整数；从p个初始子试验工况中筛选出w个目标子试验工况，目标子试验工况是指p个初始子试验工况中，各个伪损伤值均小于对应的伪损伤阈值且各个疲劳损伤试验值均小于对应的疲劳损伤试验值的初始子试验工况，w为小于p的正整数；根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
21.本实施例先计算获取车身系统在整车道路耐久试验工况下的寿命薄弱关重部位集合；采集车身系统的寿命薄弱关重部位集合以及车辋在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道；构建车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量；将车身系统在整车道路耐久子试验工况的关重信号通道的疲劳损伤值向量进行缩减，以减少非目标子试验工况的数量；构建加速方案的子试验工况的循环次数向量的边界条件；基于人工蜂群算法求解加速方案的子试验工况的循环次数向量，从而制定针对车身系统的整车整车道路耐久试验的加速试验方案。
22.本实施例避免了仅仅采集汽车在整车道路耐久试验工况下的轮心六分力载荷信号通道的试验方式，而是综合了寿命薄弱关重部位集合以及车辋的传感器数据，并从p个子试验工况中选择出w个典型工况，以提供更多的工况进行耐久试验，而不是仅仅依据经验确定一种或几种工况进行耐久试验。本实施例综合了寿命薄弱关重部位集合的疲劳损伤值以及车辋的伪损伤值，能够更全面的反映车身系统真实的耐久寿命情况。本实施例最终提供的外部集合包括多个工况试验集合，提供了加速试验方案的可行解集合，有利于工程师根据实际实施情况制定最合理的试验方案。
23.更具体地，本实施例提出的一种汽车车身系统的整车道路耐久试验方法，实现针对汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速验证，在加速算法上同时考虑针对车身系统的
输入载荷激励即轮心垂向载荷激励以及车身系统的真实疲劳寿命分布；解决了制定加速方案时选择道路耐久试验子工况的依据；并且采用人工蜂群算法给出试验子工况对应循环工况的计算方法，该算法是给出可行解集合，更有利于工程师根据经验来制定加速试验方案；有效的实现将长周期的整车道路耐久试验加速成短周期的整车道路耐久试验，从而缩短车身系统耐久性能的验证周期及降低验证的费用，具有重要的工程意义。
24.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
25.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
26.相关技术中，主要根据经验选择某一种或几种道路耐久试验子工况进行耐久试验，作为汽车车身系统加速道路耐久试验的验证子工况，再基于伪损伤对等的方法，计算某一种道路耐久试验子工况在四个轮心上垂向载荷伪损伤数值等于整车道路耐久试验工况下的伪损伤数值。
27.然而，该方式中选择某一种或几种道路耐久试验子工况的原因缺乏理论依据。轮心垂向载荷伪损伤数值只是轮心输入载荷的一个考察指标，并不能完全反应车身系统真实的耐久寿命情况，因此，仅仅依靠垂向载荷伪损伤数值相等作为等效的核心算法并不充分。另外，相关技术中也无法提供加速试验方案的可行解集合，不利于工程师根据实际实施情况制定最合理的试验方案。
28.为了解决上述问题，本实施例提供了如图1所示的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法，方法包括步骤s11-步骤s16。
29.步骤s11，确定汽车的车身系统的寿命薄弱关重部位集合。
30.步骤s11包括步骤s21-步骤s23。
31.步骤s21，确定车身系统与汽车的底盘系统的连接点的载荷信号。
32.可以通过仿真软件建立汽车的整车多体仿真模型，整车多体仿真模型包括前悬架模型、后悬架模型、动力总成模型、转向模型、制动模型、车轮柔性环物理模型（即ftire车轮模型，为柔性环模型的物理模型，基于轮胎参数辨识试验获取，可提供不规则路面甚至短波长激励时的载荷预测，已用于车辆的平顺性仿真分析以及车辆的操纵稳定性研究）、车身模型。
33.根据整车道路耐久试验需求建立虚拟试车场路面。整车道路耐久试验需求可以根据整车道路耐久试验规范建立。
34.控制整车多体仿真模型在虚拟试车场路面上按照整车道路耐久试验需求行驶，确定汽车的车身系统和底盘系统的连接点的载荷信号。
35.步骤s22，建立车身系统的有限元模型，并在车身系统与底盘系统的连接点施加单位载荷，确定车身系统的单位应力响应。
36.建立车身系统的有限元模型，采用惯性释放的计算方法分别在车身系统与底盘系统连接点施加单位载荷，从而得到车身系统的单位应力响应。有限元模型的建立过程可参考相关技术，本实施例对此不作赘述。
37.步骤s23，根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信
号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的寿命薄弱关重部位集合。
38.材料应力寿命曲线，即s-n曲线：是以材料标准试件疲劳强度为纵坐标，以疲劳寿命的对数值lg n为横坐标，表示一定循环特征下标准试件的疲劳强度与疲劳寿命之间关系的曲线，也称应力寿命曲线。
39.基于多轴疲劳计算方法，根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的各个关重部位的疲劳损伤模拟值。由于车身系统与汽车的底盘系统的连接点的载荷信号是通过仿真模型得到的，单位应力响应是基于有限元模型得到的，因此，将这里得到的疲劳损伤值称为疲劳损伤模拟值。
40.从各个关重部位中选择出疲劳损伤模拟值大于损伤模拟阈值，且各个关重部位的疲劳损伤模拟值按照从大到小的顺序排序中的前n个寿命薄弱关重部位，n个寿命薄弱关重部位构成寿命薄弱关重部位集合；n为正整数。
41.例如，假设车身系统寿命薄弱部位的最大疲劳损伤模拟值为，设定阀系数常数，将车身系统中寿命薄弱关重部位集合中的各个寿命薄弱部位的疲劳损伤模拟值从大到小依次排序，从中挑选出疲劳损伤模拟值取大于数值的前n个车身系统的寿命薄弱部位，构成车身系统的寿命薄弱关重部位集合。
42.步骤s12，从汽车的轮辋处和寿命薄弱关重部位集合中各个寿命薄弱关重部位处采集多种关重信号试验数据。
43.在汽车的各个轮辋（通常为4个轮辋）上布置轮心六分力传感器，在车身系统的各个寿命薄弱关重部位上布置三向应变片传感器。布置了轮心六分力传感器和三向应变片传感器之后，在汽车按照整车道路耐久试验需求行驶的过程中，获取各个轮心六分力传感器的汽车轮心六分力载荷信号，以及各个三向应变片传感器的应变片信号，将各个轮心六分力传感器的汽车轮心六分力载荷信号以及各个三向应变片传感器的应变片信号作为关重信号试验数据。
44.步骤s13，针对车身系统的p个初始子试验工况的每个初始子试验工况，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值，以及确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，p为正整数。
45.设定整车道路试验工况包括个子试验工况，每一个子试验工况（其中）对应的里程长度为。
46.确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值的具体步骤包括：根据当前初始子试验工况中每个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据，以及车身系统的材料应力寿命曲线，确定当前初始子试验工况中每个寿命薄弱关重部位对应的疲劳损伤试验值。
47.疲劳损伤值一般是用有限元法得到交变载荷作用下结构的应力或应变时间历程，再根据材料的s-n曲线或e-n曲线，用miner方法累积计算得到疲劳损伤值。
48.以采集的车身系统的寿命薄弱关重部位的应变片信号及车身系统材料的s-n曲线为输入，基于s-n疲劳寿命计算方法可以更新得到在整车道路耐久试验工况下的车身系统
的寿命薄弱关重部位的疲劳损伤值。由于该疲劳损伤值是直接由试验测量数据计算得到，因此记为疲劳损伤试验值，进而可以与前述的疲劳损伤模拟值进行区别。疲劳损伤试验值的精度优于前述计算得到的车身系统的寿命薄弱关重部位的疲劳损伤模拟值。更新得到的车身系统的寿命薄弱关重部位的疲劳损伤试验值，其表达公式如下：其中：——在整车道路耐久试验工况下的车身系统的寿命薄弱关重部位的疲劳损伤值向量；——车身系统的寿命薄弱第m处关重部位的疲劳损伤值；——车身系统的寿命薄弱关重部位的数量；为在整车道路耐久试验工况下的车身系统的寿命薄弱关重部位的疲劳损伤值向量，体现了整车道路耐久试验对车身系统的考核强度。
49.确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值的具体步骤包括：根据当前初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据和标准应力寿命曲线，确定每个初始子试验工况中轮辋对应的伪损伤值。
50.伪损伤值是指不考虑具体的结构，而是直接把各种载荷信号，例如力、力矩、位移、加速度、应变、应力等都看作广义应力，以广义应力为输入，使用指定的标准s-n曲线，再按照与求疲劳损伤值相同的方式进行循环计数和损伤累积，这样得到的损伤值叫做伪损伤，也叫名义损伤。
51.车身系统受到的耐久载荷输入主要来源于轮心垂向载荷，因此也可以将采集得到的轮心垂向载荷进行伪损伤计算，并将计算得到的伪损伤数据纳入疲劳损伤值向量，最终得到车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量，其表达公式如下：其中：——车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量；——在整车道路耐久试验工况下的车身系统的寿命薄弱关重部位的疲劳损伤值向量；——车身系统的寿命薄弱第m处关重部位的疲劳损伤值；——车身系统的寿命薄弱关重部位的数量；——采集得到的左前轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到的右前轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到的左后轮心垂向载荷的伪损伤值；
——采集得到的右后轮心垂向载荷的伪损伤值。
52.针对p个初始子试验工况的每个初始子试验工况，按照上述确定疲劳损伤试验值的方式，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值；且按照上述确定伪损伤值的方式确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，可以得到每一个循环的每个初始子试验工况对应的关重信号通道的疲劳损伤值向量为，其表达公式如下：，其表达公式如下：其中：——车身系统在每一个循环子试验工况组成的关重信号通道的疲劳损伤值矩阵；——车身系统在每一个循环子试验工况下的疲劳损伤试验值向量；、——车身系统在每一个循环子试验工况下的第1、m、n个关重信号通道的疲劳损伤试验值；——采集得到每一个循环子试验工况下的左前轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到每一个循环子试验工况下的右前轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到每一个循环子试验工况下的左后轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到每一个循环子试验工况下的右后轮心垂向载荷的伪损伤值。
53.步骤s14，从p个初始子试验工况中筛选出w个目标子试验工况，目标子试验工况是指p个初始子试验工况中，各个伪损伤值均小于对应的伪损伤阈值且各个疲劳损伤试验值均小于对应的疲劳损伤试验值的初始子试验工况，w为小于p的正整数。
54.对疲劳损伤值向量为进行预处理，即对于某一子试验工况（其中），若该子试验工况中各个伪损伤值均小于对应的伪损伤阈值，且各个疲劳损伤试验值均小于对应的疲劳损伤试验值，则认为是满足如下表达式，则将该子试验工况剔除，使得该子试验工况不参与后续加速试验方案制定。也就是说从p个初始子试验工况中剔除不满足下述表达式的子试验工况，得到w个目标子实验工况。
55.其中：——阀值参数常数；——交集运算；——从1到p所有子试验工况中，第1、m、n个关重信号通道的疲劳损伤向量的数据最大值；——从1到p所有子试验工况中，左前/右前/左后/右后的轮心垂向载荷的最大伪损伤值；、——车身系统在每一个循环子试验工况下的第1、m、n个关重信号通道的疲劳损伤试验值；——采集得到每一个循环子试验工况下的左前轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到每一个循环子试验工况下的右前轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到每一个循环子试验工况下的左后轮心垂向载荷的伪损伤值；——采集得到每一个循环子试验工况下的右后轮心垂向载荷的伪损伤值。
56.针对每子试验工况都进行上述筛选，最终更新计算得到子试验工况共计w个目标子试验工况，更新后的每一个循环子试验工况组成的关重信号通道的疲劳损伤值矩阵，其表达式如下：其中：——更新后的车身系统在每一个循环子试验工况组成的关重信号通道的疲劳损伤值矩阵；——车身系统在每一个循环子试验工况下的疲劳损伤值向量；步骤s15，根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
57.在根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数之前，先构建各个子试验工况的循环次数向量的边界条件，具体如下：本实施例将求解针对汽车车身系统的整车道路试验的加速方案（即求解针对汽车车身系统的整车道路试验加速的循环次数），转换为求解子试验工况的循环次数向量y，且循环次数向量y满足如下表达式：循环次数向量y满足如下表达式：其中：——车身系统的加速试验方案的每个子试验工况的循环次数向量；——第1、x、w子试验工况的循环次数；——为一个列向量，该运算表示求解每一行绝对值的最小值；——更新后的车身系统在每一个循环子试验工况组成的关重信号通道的疲劳损伤值矩阵；——车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量。
58.上述表达式的含义是：每一个循环子试验工况组成的关重信号通道的疲劳损伤值矩阵与加速试验方案的每个子试验工况的循环次数向量的乘积与整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量的差值向量每一行均取最小值。
59.在建立边界条件之后，通过人工蜂群算法，根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数，具体包括步骤1-步骤7。
60.步骤1，随机生成z个采蜜蜂，即随机生成个向量构成初始集合，，针对任意向量的每一行x的生成规则如下表达式：其中：——子试验工况的循环次数向量y的任意第x行；——子试验工况的循环次数向量y的第x行的数值，即是第x个子试验工况的循环次数；——子试验工况的循环次数向量y的第x行的最小值常数，即是第x个子
试验工况的最小循环次数；——子试验工况的循环次数向量y的第x行的最大值常数，即是第x个子试验工况的最大循环次数；——生成0~1范围内的随机数据。
61.设定目标函数向量g为如下表达式：令令令令令其中：——车身系统在每一个循环子试验工况的关重信号通道的疲劳损伤值矩阵；——车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量；——疲劳损伤值向量第x行的数值；——计算结果，为一个列向量；——列向量每一行的数值；——目标函数列向量；——列向量每一行的数值；——迭代误差列向量；——迭代误差列向量每一行的数值。
62.由于人工蜂群算法是一个迭代算法，因此设定存储循环次数向量的外部解集合为，其最大存储个数为，最大迭代次数为次，迭代误差列向量为。当迭代次数为次，或者中各个向量迭代误差列向量为，则停止迭代。
63.步骤2，更新采蜜蜂的位置，即针对每一个向量的每一行进行更新，表达式如下：
其中：——更新后的子试验工况的循环次数向量y的第x行的数值；——更新前的子试验工况的循环次数向量y的第x行的数值；——区间的随机数；——随机生成的集合中子试验工况的循环次数向量y的第x行的最大值常数；——随机生成的集合中子试验工况的循环次数向量y的第x行的最小值常数。
64.将更新后的循环次数向量存入到临时集合st中。
65.步骤3，针对随机生成z个采蜜蜂产生精英解，即针对每一个向量计算其对应的目标函数向量。制定规则将随机生成个向量存入非支配解集sb中，规则如下：若不存在其它目标函数列向量的每一行数值均小于目标函数列向量，则将目标函数列向量对应的循环次数向量存入非支配解集sb中；否则不存入。若非支配解集sb中向量的个数，则在非支配解集sb中随机选择3个循环次数向量y用于计算生成精英解，如下表达式：机选择3个循环次数向量y用于计算生成精英解，如下表达式：机选择3个循环次数向量y用于计算生成精英解，如下表达式：其中：——新生成的循环次数向量；——非支配解集sb中随机选择的3个循环次数向量，下角标依据解密度从小到大进行排序制定。
66.——解密度；——非支配解集sb中随机选择的循环次数向量j与向量集合的第个向量之间的欧式距离；——向量集合中向量的个数；
——非支配解集sb中向量的个数。
67.若非支配解集sb中向量的个数，则随机选择解集sb的一个向量作为精英解。
68.将更新后的精英解循环次数向量存入到临时集合st中。
69.步骤4，更新初始集合，即将临时集合st与初始集合取并集，生成新的集合，集合共计包括个向量个数。新的集合中的任意一个目标函数列向量，若不存在集合中其它的目标函数列向量的每一行数值均小于目标函数列向量，则将目标函数列向量对应的循环次数向量存入非支配解集中；否则不存入最终生成新的集合，集合共计包括个向量个数；如存在一些目标函数列向量的每一行数值均小于目标函数列向量，则同步记录目标函数列向量支配的列向量个数，记作。
70.将非支配解集存入外部解集合中的存入规则如下：若，则将非支配解集全部存入外部解集合中；若，则将同步计算非支配解集中每一个列向量的解密度，根据解解密度数值从小到大依次排序，将非支配解集中排名前的列向量存入外部解集合中。
71.若，则将非支配解集全部存入外部解集合中；计算中未能存入非支配解集的每一个列向量的解密度，根据解解密度数值从小到大依次排序，将中排名前的列向量存入外部解集合中。
72.步骤5，生成跟随蜂，计算外部解集合中的每一个列向量进行计算，列向量被选中的概率，表达式如下：其中：
——列向量被选中的概率；——常数参数；、——目标函数列向量、支配的列向量个数；——集合共计包括的向量个数；随机生成个随机数，结合计算得到的每一个列向量被选中的概率，采用轮盘赌选择法随机选择列向量。针对被选择的列向量执行计算步骤2、3、4。
73.轮盘赌选择法（roulette wheel selection）是最简单也是最常用的选择方法，在该方法中，各个个体的选择概率和其适应度值成比例，适应度越大，选中概率也越大。但实际在进行轮盘赌选择时个体的选择往往不是依据个体的选择概率，而是根据“累积概率”来进行选择。
74.步骤6，生成侦察蜂，外部解集合中解密度最大的列向量，随机生成一个新的列向量将其进行替换，随机生成方法与步骤1中一致。
75.步骤7，重复计算步骤2、3、4、5、6，更新外部解集合；如果外部解集合中列向量满足迭代误差列向量为或者达到最大迭代次数为次，则停止迭代；否则继续执行计算步骤2、3、4、5、6直到满足迭代停止条件。
76.最终外部解集合，集合包含个列向量；针对外部解集合中的每一列向量计算其对应的试验总里程，表达式如下：，表达式如下：其中：——每一列向量计算其对应的试验总里程；——外部解集合中的每一列向量，；——每个子试验工况的循环次数向量对应的里程长度向量；、及——子试验工况、及对应的试验里程。
77.针对外部集合中的列向量，考虑到试验的可执行性以及选取试验总里程数值较小者，最终作为针对汽车车身系统的整车道路试验的加速试验方案。
78.综上所述，本实施例先计算获取车身系统在整车道路耐久试验工况下的寿命薄弱
关重部位集合；采集车身系统的寿命薄弱关重部位集合以及车辋在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道；构建车身系统在整车道路耐久试验工况下的关重信号通道的疲劳损伤值向量；将车身系统在整车道路耐久子试验工况的关重信号通道的疲劳损伤值向量进行缩减，以减少非目标子试验工况的数量；构建加速方案的子试验工况的循环次数向量的边界条件；基于人工蜂群算法求解加速方案的子试验工况的循环次数向量，从而制定针对车身系统的整车整车道路耐久试验的加速试验方案。
79.本实施例避免了仅仅采集汽车在整车道路耐久试验工况下的轮心六分力载荷信号通道的试验方式，而是综合了寿命薄弱关重部位集合以及车辋的传感器数据，并从p个子试验工况中选择出w个典型工况，以提供更多的工况进行耐久试验，而不是仅仅依据经验确定一种或几种工况进行耐久试验。本实施例综合了寿命薄弱关重部位集合的疲劳损伤值以及车辋的伪损伤值，能够更全面的反映车身系统真实的耐久寿命情况。本实施例最终提供的外部集合包括多个工况试验集合，提供了加速试验方案的可行解集合，有利于工程师根据实际实施情况制定最合理的试验方案。
80.更具体地，本实施例提出的一种汽车车身系统的整车道路耐久试验方法，实现针对汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速验证，在加速算法上同时考虑针对车身系统的输入载荷激励即轮心垂向载荷激励以及车身系统的真实疲劳寿命分布；解决了制定加速方案时选择道路耐久试验子工况的依据；并且采用人工蜂群算法给出试验子工况对应循环工况的计算方法，该算法是给出可行解集合，更有利于工程师根据经验来制定加速试验方案；有效的实现将长周期的整车道路耐久试验加速成短周期的整车道路耐久试验，从而缩短车身系统耐久性能的验证周期及降低验证的费用，具有重要的工程意义。
81.基于同一发明构思，本实施例提供了如图2所示的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速装置，装置包括：寿命薄弱关重部位集合确定模块21，用于确定汽车的车身系统的寿命薄弱关重部位集合；关重信号试验数据确定模块22，用于从汽车的轮辋处和寿命薄弱关重部位集合中各个寿命薄弱关重部位处采集多种关重信号试验数据；疲劳损伤试验值和伪损伤值确定模块23，用于针对车身系统的p个初始子试验工况的每个初始子试验工况，确定每个初始子试验工况中各个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据的疲劳损伤试验值，以及确定每个初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据的伪损伤值，p为正整数；目标子试验工况确定模块24，用于从p个初始子试验工况中筛选出w个目标子试验工况，目标子试验工况是指各个伪损伤值均小于对应的伪损伤阈值且各个疲劳损伤试验值均小于对应的疲劳损伤试验值的初始子试验工况，w为小于p的正整数；耐久试验循环次数确定模块25，用于根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
82.进一步地，寿命薄弱关重部位集合确定模块21，包括：载荷信号确定子模块，用于确定车身系统与汽车的底盘系统的连接点的载荷信号；
单位应力响应确定子模块，用于建立车身系统的有限元模型，并在车身系统与底盘系统的连接点施加单位载荷，确定车身系统的单位应力响应；寿命薄弱关重部位集合确定子模块，用于根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的寿命薄弱关重部位集合。
83.进一步地，载荷信号确定子模块，包括：整车多体仿真模型建立子模块，用于建立汽车的整车多体仿真模型，整车多体仿真模型包括前悬架模型、后悬架模型、动力总成模型、转向模型、制动模型、车轮柔性环物理模型、车身模型；虚拟试车场路面建立子模块，用于根据整车道路耐久试验需求建立虚拟试车场路面；第一载荷信号确定子模块，用于控制整车多体仿真模型在虚拟试车场路面上按照整车道路耐久试验需求行驶，确定汽车的车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号。
84.进一步地，寿命薄弱关重部位集合确定子模块，具体用于：根据车身系统的单位应力响应、车身系统与底盘系统的连接点的载荷信号和车身系统对应的材料应力寿命曲线，确定车身系统的各个关重部位的疲劳损伤模拟值；从各个关重部位中选择出疲劳损伤模拟值大于损伤模拟阈值，且各个关重部位的疲劳损伤模拟值按照从大到小的顺序排序中的前n个寿命薄弱关重部位，n个寿命薄弱关重部位构成寿命薄弱关重部位集合；n为正整数。
85.进一步地，关重信号试验数据确定模块22，具体用于：在汽车的各个轮辋上布置轮心六分力传感器，在车身系统的各个寿命薄弱关重部位上布置三向应变片传感器；在布置有轮心六分力传感器和三向应变片传感器的汽车按照整车道路耐久试验需求行驶的过程中，获取各个轮心六分力传感器的汽车轮心六分力载荷信号，以及各个三向应变片传感器的应变片信号，将各个轮心六分力传感器的汽车轮心六分力载荷信号以及各个三向应变片传感器的应变片信号作为关重信号试验数据。
86.进一步地，疲劳损伤试验值和伪损伤值确定模块23，用于：根据当前初始子试验工况中每个寿命薄弱关重部位对应的关重信号试验数据，以及车身系统的材料应力寿命曲线，确定当前初始子试验工况中每个寿命薄弱关重部位对应的疲劳损伤试验值；根据当前初始子试验工况中轮辋对应的关重信号试验数据和标准应力寿命曲线，确定每个初始子试验工况中轮辋对应的伪损伤值。
87.进一步地，耐久试验循环次数确定模块25具体用于：通过人工蜂群算法，根据w个目标子试验工况中每个目标子试验工况的伪损伤值和疲劳损伤试验值，确定每个目标子试验工况的耐久试验循环次数。
88.基于同一发明构思，本实施例提供了如图3所示的一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行以实现如前述提供的汽车车身系统的整车道路耐久试
验的加速方法。
89.基于同一发明构思，本实施例提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行实现如前述提供的汽车车身系统的整车道路耐久试验的加速方法。
90.由于本实施例所介绍的电子设备为实施本技术实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，故而基于本技术实施例中所介绍的信息处理的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本技术实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本技术实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，都属于本技术所欲保护的范围。
91.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
92.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
93.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
94.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
95.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
96.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。