车架拉压微动疲劳试验方法与流程

1.本发明涉及车架疲劳试验领域，尤其涉及一种车架拉压微动疲劳试验方法。


背景技术：

2.汽车车架(特别是车架纵梁)普遍采用板材冲压成型，汽车车架的横梁、各种总成及附件则采用螺栓与车架连接。实际工作时，汽车车架的失效分析结果表明，车架螺栓连接结构微动疲劳断裂失效约占车架失效的60％-70％。
3.汽车在崎岖路面行驶过程的车架扭转变形对车架纵梁翼面产生拉压应力，因此车架纵梁翼面连接面容易发生微动疲劳，该微动疲劳也被称为拉压微动疲劳。
4.现有技术通常采用台架试验和/或道路试验来验证汽车车架的失效问题，但上述现有技术方案只能让工作人员在车架设计制造完成后确定车架是否会因微动疲劳而失效，而不能得到车架在实际服役条件下的微动疲劳强度数据，从而让工作人员在设计阶段无法对车架的拉压微动疲劳强度进行校核，也无法充分考核各种结构因素、工艺因素和实际服役条件下的不确定因素(接触应力和摩擦力的实时变化和均匀性、微动磨损导致的松动)对汽车车架拉压微动疲劳性能的影响。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种车架拉压微动疲劳试验方法，旨在解决现有技术不能得到车架在实际服役条件下的微动疲劳强度数据的问题。
6.针对上述问题，本发明提供一种车架拉压微动疲劳试验方法，其包括：获取用于模拟所述车架服役条件的试样本体；在试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试样；根据预设的疲劳试验标准通过拉压疲劳试验机向所述待试验试样分别施加拉压交变载荷，直至所述待试验试样产生拉压微动疲劳失效，得到所述待试验试样的拉压微动疲劳试验数据；按照预设的数据处理规范对所述拉压微动疲劳试验数据进行整理，得到所述试样本体的微动疲劳强度；根据所述微动疲劳强度获取所述车架的微动疲劳强度。
7.一些实施例中，所述获取用于模拟所述车架服役条件的试样本体之后，所述在试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试样之前，还包括：按照车架在实际生产过程中的表面处理工艺对所述试样本体的表面进行表面处理。
8.一些实施例中，所述试样本体包括位于所述试样本体中部的有效试验区，以及位于所述试样本体两端的夹持区，所述有效试验区的中部设有中心孔。
9.一些实施例中，所述中心孔的直径与所述车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的车架螺栓直径相匹配，所述有效试验区的厚度、所述夹持区的厚度均与车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的厚度相同；所述有效试验区的有效试验宽度不小于所述中心孔直径的6倍，所述有效试验区的有效试验长度不小于所述中心孔直径的12倍；所述试样本体的总长度不小于所述有效试验长度，所述试样本体的总宽度不小于所述有效试验宽度。
10.一些实施例中，所述在所述试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试
样，包括：确定所述易发生拉压微动疲劳失效部位在所述车架上的位置，记为疲劳易失效部位；获取所述疲劳易失效部位上的车架螺栓和车架螺母的实际规格、结构和表面状态，记为车架螺栓和车架螺母规格、结构和表面状态；根据预设的设计规范选取试验螺栓和试验螺母，所述试验螺栓和试验螺母的规格、结构和表面状态与所述车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的车架螺栓和车架螺母的规格、结构和表面状态相匹配；将试验螺栓和试验螺母装配至所述试样本体上，得到待试验试样。
11.一些实施例中，所述在所述试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试样，还包括：采用不同的拧紧工艺分别在多个所述试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到所述待试验试样。
12.一些实施例中，所述在所述试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试样，还包括：分别在所述试样本体上装配多组不同结构的试验螺栓和试验螺母，和/或分别在所述试样本体上装配多组不同表面状态的试验螺栓和试验螺母。
13.一些实施例中，所述根据所述微动疲劳强度获取所述车架的微动疲劳强度，包括：将所述试样本体的拉压微动疲劳强度作为所述车架的拉压微动疲劳许用应力，对所述车架进行拉压微动疲劳强度校核，从而获得所述车架的微动疲劳强度。
14.一些实施例中，所述在试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试样之后，所述将所述待试验试样安装于预设的拉压疲劳试验机上之前，还包括：在所述待试验试样上装入试验垫，所述试验垫的工作状态与所述车架的连接件的工作状态一致。
15.一些实施例中，所述根据预设的疲劳试验标准通过拉压疲劳试验机向所述待试验试样分别施加拉压交变载荷，直至所述待试验试样产生拉压微动疲劳失效，得到所述待试验试样的拉压微动疲劳试验数据，还包括：根据所述拉压交变载荷按照试验应力计算公式计算所述待试验试样所产生的试验应力，将所述试验应力补充至所述拉压试验数据中；所述试验应力计算公式为：σ＝p/b/t，其中，σ为待试验试样所产生的试验应力，p为拉压交变载荷，b为试样本体有效试验宽度，t为试样本体厚度。
16.本发明提供一种车架拉压微动疲劳试验方法，包括获取用于模拟所述车架服役条件的试样本体、在试样本体上装配试验螺栓和试验螺母、获取待试验试样的拉压微动疲劳试验数据、获取试样本体的微动疲劳强度，以及根据所述微动疲劳强度获取所述车架的微动疲劳强度，本发明能获取车架在实际服役条件下的微动疲劳强度数据，从而能让工作人员在设计阶段对车架的拉压微动疲劳强度进行校核，以让工作人员能更好、更方便准确的设计车架的结构。
附图说明
17.图1为本发明所述车架拉压微动疲劳试验方法的流程示意图；
18.图2为本发明的试样本体沿俯视方向时的结构示意图；
19.图3为本发明的试样本体沿主视方向时的结构示意图；
20.图4为本发明的试样本体在装配有螺栓后沿俯视方向时的结构示意图；
21.图5为第一组试样本体在采用本发明所述的车架拉压微动疲劳试验方法进行拉压微动疲劳试验，直至第一组试样本体发生失效时的实物图；
22.图6为第二组试样本体在经过本发明所述的车架拉压微动疲劳试验方法进行拉压
微动疲劳试验，直至第二组试样本体发生失效时的实物图；
23.图7为第三组试样本体在经过本发明所述的车架拉压微动疲劳试验方法进行拉压微动疲劳试验，直至第三组试样本体发生失效时的实物图。
24.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.疲劳是指材料或零(部)件在变动载荷的作用下，经过较长应力循环周次运转后，发生突然失效或破坏的现象。
27.微动疲劳是指两个相互接触表面在一定的法向载荷作用下，因接触表面间存在小幅的相对运动而在接触表面上出现的微动损伤现象。微动损伤表现为表面粘着、腐蚀、磨损，并伴有降低材料疲劳强度的群聚裂纹，裂纹向构件体内扩展，从而形成疲劳断裂。
28.在螺栓连接结构中，一般至少有两件被连接体。螺栓和螺母与被连接体之间、被连拉体与被连接体之间相互接触，而螺栓拧紧产生的轴向力给螺栓连接结构的各接触面提供了法向载荷。同时，被连接件往往承受外加交变应力而产生应变或变形从而在接触面之间产生小幅的相对运动。因而微动疲劳是螺栓连接结构中常见的失效原因。
29.汽车在崎岖路面行驶过程的车架扭转变形对车架纵梁翼面产生拉压应力，因此车架纵梁翼面的连接面上发生的微动疲劳为拉压微动疲劳，为此，车架设计时需进行拉压微动疲劳强度校核，因而需要为产品设计提供汽车车架材料在实际服役条件下的拉压微动疲劳强度数据。
30.目前，现有技术普遍采用微动桥模拟微动疲劳试验来获取材料的拉压微动疲劳强度数据，但是上述现有技术方案不能真实模拟车架纵梁实际服役条件下螺栓连接结构的微动疲劳条件，也无法模拟各种结构因素(双层或多层钢板夹紧、螺栓和螺母法兰面锥角、螺栓和螺母法兰面直径等)、工艺因素(螺栓装配工艺)及相关结构件表面防护状态(车架纵梁及其附件表面喷粉或涂漆、螺栓表面镀锌或磷化等)对汽车纵梁微动疲劳性能的影响。
31.同时，通过上述现有技术方案获取的拉压微动疲劳强度数据仅可作定性分析及参考，不能作为车架设计时微动疲劳强度校核的材料微动疲劳强度数据使用。
32.因缺少车架材料在实际服役条件下微动疲劳强度数据，汽车车架设计时无法对拉压微动疲劳强度进行设计校核，完全靠设计制造完成后的台架试验及道路试验进行验证，不仅废时，成本也太高，且也无法充分考核各种结构因素、工艺因素和实际服役条件下的不确定因素对汽车纵梁微动疲劳性能的影响，其中，上述不确定因素包括接触应力和摩擦力的实时变化和均匀性、微动磨损导致的松动等。
33.针对上述问题，本发明提供一种车架拉压微动疲劳试验方法，以解决现有技术不能让工作人员获取车架的拉压微动疲劳强度从而在设计阶段对车架的拉压微动疲劳强度进行校核的技术问题，也为充分考核各种结构因素、工艺因素和实际服役条件下的不确定因素(接触应力和摩擦力的实时变化和均匀性、微动磨损导致的松动)对汽车车架拉压微动疲劳性能的影响提供试验手段。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。实际工作时，该车架拉压微动疲劳试验方法包括：
34.s1、获取用于模拟所述车架服役条件的试样本体；
35.本步骤中，为了模拟车架螺栓连接结构微动疲劳服役条件，设计一带中心孔的腰形或长条形板状试样本体，实际工作时，本发明还包括制造出用于模拟所述车架服役条件的试样本体的步骤，包括：按照车架在实际生产过程中的表面处理工艺对所述试样本体的表面进行表面处理。
36.其中，试样本体上进行表面处理的部位为试样本体上沿其厚度方向布置的两个表面。这样，试样本体在经过上述表面处理(如喷漆)后，试样本体能更加真实的模拟车架的真实服役情况，从而让本发明所获得的拉压微动疲劳强度数据更加准确，让本发明可以方便地在后续的生产加工中提高上述汽车车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的结构强度，提高汽车车架的结构强度，进而降低汽车车架失效发生概率，提高汽车车架的使用寿命。
37.试样本体包括位于所述试样本体中部的有效试验区，以及位于所述试样本体两端的夹持区，所述有效试验区的中部设有中心孔。实际工作时，夹持区主要用于被夹持在拉压疲劳试验机，以让试样本体实现定位并对试样本体施加载荷，有效试验区主要用于做拉压微动疲劳试验，从而让工作人员获取拉压微动疲劳强度数据，中心孔用于装配螺栓及螺母，用于更加真实的模拟车架的实际服役情况(车架上装配车架螺栓和车架螺母)，从而让本发明得到的拉压微动疲劳强度数据更加准确。
38.优选的，中心孔的直径与所述车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的车架螺栓直径相匹配，所述有效试验区的厚度、所述夹持区的厚度均与车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的厚度相同；所述有效试验区的有效试验宽度不小于所述中心孔直径的6倍，所述有效试验区的有效试验长度不小于所述中心孔直径的12倍；所述试样本体的总长度不小于所述有效试验长度，所述试样本体的总宽度不小于所述有效试验宽度。这样，本发明不仅能让试样本体更好的模拟车架的实际服役情况，而且还能减少因中心孔设置不当而造成的对试样本体的影响。
39.进一步的，所述有效试验区和所述夹持区之间设有过渡区。更进一步的，上述过渡区为圆弧过渡区，这样能消除应力集中，进一步减少拉压交变载荷对试样本体结构的影响，从而让失效在预期的部位产生。
40.实际工作时，试样本体采用与汽车车架相同的材料(相同型号板材)，并将试样本体加工成外形总长度为l、总宽度为b、厚度为t、有效试验宽度为b、有效试验长度为l、中心带有一直径为d的孔的腰形(如图2)或长条形试样本体，上述主要要求及其作用如下：
41.a)、保持试样本体厚度t为车架纵梁板材原始厚度不变，以保证试样本体材料表面质量状态(表面脱碳、表面粗糙度、表面晶粒度等)为原材料的表面质量状态不变。
42.b)、试样本体中心孔的直径d根据纵梁上易发生拉压微动疲劳失效部位的孔的实际尺寸确定，试样本体中心孔采用铰制孔，必要时对中心孔进行强化，以保证试样本体拉压载荷下孔表面的疲劳强度高于试样本体的微动疲劳强度，避免试验过程中疲劳裂纹从孔表面萌生。
43.c)、试样本体有效试验宽度b依据所用疲劳试验机能够施加的有效载荷确定，以确保试验能在试验机的有效载荷范围内进行，但试样本体的有效试验宽度b最小不小于试样本体中心孔径d(也即中心孔直径d)的6倍，以降低孔对试样本体拉压应力分布的影响，保证微动疲劳裂纹在以试样本体轴线为对称、以孔中心为顶点的夹角θ(90
°
)对顶扇形范围(图4)内萌生，从而使试样本体上裂纹的萌生部位与车架实际使用过程中拉压微动疲劳失效时
裂纹的萌生部位相同。
44.d)、试样本体有效试验长度l不小于试样本体中心孔径(也即中心孔直径)d的12倍，使试样本体上有足够的不受试样本体夹持应力影响的应力均匀分布区，保证微动疲劳裂纹在以试样本体轴线为对称、以孔中心为顶点的夹角θ(90
°
)对顶扇形范围(图4)内萌生，从而使试样本体上裂纹的萌生部位与车架实际使用过程中拉压微动疲劳失效时裂纹的萌生部位相同。
45.e)、试样本体外形总宽度b根据疲劳试验机夹头具体情况确定(不大于夹头宽度)且不小于试样本体有效试验宽度b，保证疲劳试验过程中试样本体的疲劳裂纹不会因夹持应力过大而从试样本体的夹持部位萌生。当试样本体外形总宽度b等于试样本体有效试验宽度b时，试样本体为长条形，当试样本体外形总宽度b大于试样本体有效试验宽度(b)时，试样本体为腰形(图2)。
46.f)、试样本体外形总长度l根据所选用疲劳试验机的有效试验空间确定(不大于疲劳试验机内的空间长度，从而方便放置)，在保证试验机夹头具有足够的夹特长度和试样本体具有足够的有效试验长度l的情况下，保证试样本体不会因过长而发生失稳失效。
47.g)、优选的，试样本体厚度方向两表面根据汽车车架实际生产过程中的表面处理工艺进行处理，以模拟汽车车架纵梁实际服役条件下的表面状态。如需研究不同表面处理工艺对汽车车架微动性能的影响时，按试验方案拟定的不同表面处理工艺分别对不同的试样本体进行处理，从而得到模拟不同表面处理工艺的汽车车架微动疲劳模拟试样本体。
48.s2、在试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，得到待试验试样；
49.本步骤中，上述步骤s1主要是为了模拟车架上安装车架螺栓和车架螺母这一实际服役状态，从而让工作人员更加清楚的知道车架在车架螺栓和车架螺母的安装处的拉压微动疲劳强度数据。
50.实际工作时，装配试验螺栓和试验螺母的步骤包括：s21、确定所述易发生拉压微动疲劳失效部位在所述车架上的位置，记为疲劳易失效部位；s22、获取所述疲劳易失效部位上的车架螺栓和车架螺母的实际规格、结构和表面状态，记为车架螺栓和车架螺母规格、结构和表面状态；s23、根据预设的设计规范选取试验螺栓和试验螺母，所述试验螺栓和试验螺母的规格、结构和表面状态与所述车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的车架螺栓和车架螺母的规格、结构和表面状态相匹配；s24、将试验螺栓和试验螺母装配至所述试样本体上，得到待试验试样。这样，本发明也即实现了在试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，从而让试样本体更准确的模拟了车架上安装车架螺栓和车架螺母这一实际服役状态。
51.优选的，本步骤还包括：采用不同的拧紧工艺分别在多个所述试样本体上装配试验螺栓和试验螺母，以得到待试验试样。这样，本发明可通过采用不同的拧紧工艺装配试验螺栓和试验螺母，以有利于研究不同拧紧工艺对车架微动疲劳性能的影响。
52.优选的，本步骤还包括：分别在所述试样本体上装配多组不同结构的试验螺栓和试验螺母，和/或分别在所述试样本体上装配多组不同表面状态的试验螺栓和试验螺母，以得到待试验试样。工作人员可通过采用不同结构和表面状态的试验螺栓(试验螺母)，以有利于研究不同的结构和表面状态对车架微动疲劳性能的影响。这样，试验螺栓(试验螺母)的结构和表面状态与车架易发生拉压微动疲劳失效部位的连接螺栓(车架螺栓)的结构和表面状态相同，从而让本发明实现了模拟汽车车架在实际服役条件下的微动疲劳服役环
境。
53.实际装配试验螺栓和试验螺母时，按汽车车架在实际生产过程中制定的螺栓及螺母的装配(拧紧)工艺对该试验螺栓和试验螺母进行拧紧，该试验螺栓(试验螺母)的结构及表面状态与疲劳易失效部位上的车架螺栓的结构及表面状态相同，以让本发明能模拟汽车车架在实际服役条件下的微动疲劳服役环境。
54.实际工作时，试样本体根据车架易发生拉压微动疲劳失效部位上的连接螺栓(车架螺栓)的实际公称尺寸d1(车架螺栓直径)，将一装配孔径为d、螺纹公称直径为d1的合适规格的螺栓和螺母穿入试样本体的中心孔，其中，中心孔的直径d与试验螺栓的直径d1之间需满足相关设计规范的要求，例如，当试样本体上孔径为φ11时，合适装配公称尺寸为m10的试验螺栓和试验螺母。
55.实际工作时，如需研究不同的拧紧工艺以及不同的结构、表面状态在共同作用时对车架微动疲劳强度的影响，本发明可先按试验方案选定的不同结构和表面状态来选择合适的试验螺栓和试验螺母，然后将该试验螺栓和试验螺母分别安装在不同的试样本体上，并按试验方案拟定的不同拧紧工艺分别拧紧，最后，工作人员通过做多组试验即可得到不同的拧紧工艺以及不同的结构、表面状态在共同作用时对车架微动疲劳强度的影响，从而让本发明的拉压微动疲劳强度数据更加准确，以让本发明可以方便地在后续的生产加工中提高上述汽车车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的结构强度，从而提高汽车车架的使用寿命。
56.s3、根据预设的疲劳试验标准通过拉压疲劳试验机向所述待试验试样分别施加拉压交变载荷，直至所述待试验试样产生拉压微动疲劳失效，得到所述待试验试样的拉压微动疲劳试验数据；
57.实际工作时，本发明还包括：在所述待试验试样上装入试验垫，所述试验垫的工作状态与所述车架的连接件的工作状态一致。上述试验垫可以被称为垫块或垫片，其设置于试样本体的两面或单面，本步骤中试验垫的工作状态主要是指试验垫的的形状、尺寸和表面状态等影响车架微动疲劳性能的因素，试验垫的工作状态可根据汽车车架上的连接附件的实际情况确定，从而得以模拟汽车车架多层连接结构的微动疲劳模拟试样本体。
58.本步骤中，将所述待试验试样安装于预设的拉压疲劳试验机上，根据预设的疲劳试验标准，通过所述拉压疲劳试验机分别向一组多件所述待试验试样施加拉压交变载荷并在试样本体上产生拉压微动疲劳失效，得到该组多件试样的拉压微动疲劳试验数据。
59.实际工作时，本发明的拉压疲劳试验机也可以被称为疲劳试验机，其主要作用是将上述装配好的试样本体的两端的夹持部位装夹在所选用的拉压疲劳试验机上，并施加合适的拉压交变载荷p，从而在试样本体上产生拉压交变应力。这样，本发明即可在不考虑试样本体开孔对试样本体上有效试验部位应力分布的影响的情况下，获取试样本体上有效试验部位所产生的试验应力σ，进而获得车架的许用应力。
60.本步骤中，获取该组拉压试验数据的步骤还包括：根据所述拉压交变载荷按照试验应力计算公式计算所述待试验试样所产生的试验应力，将所述试验应力补充至所述拉压试验数据中；所述试验应力计算公式为：σ＝p/b/t，其中，σ为待试验试样所产生的试验应力，p为拉压交变载荷，b为试样本体有效试验宽度，t为试样本体厚度。
61.s4、按照预设的数据处理规范对所述拉压微动疲劳试验数据进行整理，得到所述
试样本体的微动疲劳强度；
62.本步骤中，将所述待试验试样本体安装于预设的拉压疲劳试验机上，根据预设的疲劳试验标准，通过所述拉压疲劳试验机分别向一组多件所述待试验试样本体施加拉压交变载荷，并在试样本体上产生拉压微动疲劳失效，得到该组多件试样的拉压微动疲劳试验数据。
63.本步骤中，本发明主要是将所述试样本体的拉压微动疲劳强度作为所述车架的拉压微动疲劳许用应力。
64.本步骤中，上述预设的疲劳试验标准是指工作人员在进行拉压微动疲劳试验时所要用到的技术标准，如gb/t 3075《金属材料疲劳试验轴向力控制方法》；同时，预设的数据处理规范也是指工作人员在进行拉压微动疲劳试验时所要用到的数据处理规范，如gb/t 24176《金属材料疲劳试验数据统计方案与分析方法》；对该组所述拉压试验数据进行整理是指，工作人员通过该组拉压微动疲劳强度数据，制作出该组不同试样本体在受到不同拉压交变载荷时，该组试样本体的拉压微动疲劳强度数据，从而让本发明能更加真实的模拟汽车的真实服役情况。
65.实际工作时，由于本发明可以通过试样本体获取汽车车架的拉压微动疲劳强度数据，从而较准确地获得汽车车架的许用应力，故在汽车车架设计时，工作人员可以很方便地对拉压微动疲劳进行微动疲劳强度校核，成本较低，耗费时间较短。
66.s5、根据所述微动疲劳强度获取所述车架的微动疲劳强度；
67.本步骤中，获取获取所述车架的微动疲劳强度的步骤包括：将所述试样本体的拉压微动疲劳强度作为所述车架的拉压微动疲劳许用应力，对所述车架进行拉压微动疲劳强度校核，从而获得了车架的微动疲劳强度。
68.实际工作时，如何通过拉压疲劳试验机施加拉压交变载荷、如何根据许用应力对所述微动疲劳强度进行校核、如何根据该组所述拉压试验数据进行整理得到所述试样本体的微动疲劳强度、如何统计不同拧紧工艺对车架微动疲劳强度的影响、如何统计不同的结构、表面状态对车架微动疲劳强度的影响，以及如何统计不同拧紧工艺和不同的结构、表面状态在共同作用时对车架微动疲劳强度的影响，均为本领域的技术人员可根据现有技术在不付出创造性劳动的前提下所得出的步骤和结论，在此不做赘述。
69.实际工作时，为了让本发明的技术方案更加容易理解，本发明还以某重型车车架开发过程中如何获取拉压微动疲劳强度数据，从而确定车架的拉压微动疲劳失效数据为例进行说明：
70.某重型车车架开发过程中，进行了车架实际服役条件下的拉压微动疲劳强度检测，并研究了车架表面处理工艺以及在螺栓连接结构中加装大垫片对车架拉压微动疲劳性能的影响。
71.根据车架设计情况，工作人员判断车架可能发生微动疲劳失效部位所使用的连接螺栓公称尺寸为m10，计划疲劳试验在电磁谐振式高频疲劳试验机上进行，综合考虑试验机夹头夹持尺寸、试验机载荷等因素，依据前述的试样本体设计原则，设计了图2所示的试样本体。
72.试样本体厚度t为车架纵梁材料厚度8mm不变，外形最大宽度b为两端夹持部位宽度80mm，外形最大长度l为240mm，因车架纵梁安装附件所用连接螺栓公称尺寸为m10，取试
样本体中心的螺栓安装孔尺寸为φ11，为此设计试样本体有效试验宽度b为70mm(大于6倍孔径)，试样本体有效试验长度l为140(大于12倍孔径)，试样本体有效试验部位与最大宽度部位采用半径为50mm的圆弧过渡。
73.为提高试样本体中心的螺栓安装孔的强度，要求螺栓安装孔表面粗糙度为ra0.4，并进行了强化处理。选用的螺栓和螺母均为公称尺寸为m10的法兰面镀锌螺栓和法兰面镀锌螺母。
74.试样本体共分三组，第一组试样本体表面采用汽车纵梁拟采用的表面喷粉工艺进行表面喷粉处理，第二组试样本体表面保留纵梁原材料表面原始状态不作任何处理，第三组在前述喷粉试样本体的基础上加装直径为50mm的大垫片。全部试样本体上螺栓的装配工艺为130nm力矩一次拧紧。
75.试验结果表明，车架的全部失效试样本体均为微动疲劳失效，微动疲劳裂纹起源部位均处于图4所示的以试样本体轴线为对称、以孔中心为顶点的夹角θ(90
°
)对顶扇形范围内，如图5、图6、图7所示，上述试验结果与车架实际使用过程中拉压微动疲劳失效时裂纹萌生位置一致，达到了预期效果。
76.综上所述，本发明新设计了如图2～图3所示的用于模拟汽车车架实际服役情况的试样本体，该试样本体能较为真实的模拟汽车车架的实际服役情况，从而让本发明所获得的车架的拉压微动疲劳强度数据更加准确，从而让本发明可以方便地在后续的生产加工中提高上述汽车车架上易发生拉压微动疲劳失效部位的结构强度，提高汽车车架的结构强度，进而降低汽车车架失效发生概率，提高汽车车架的使用寿命。
77.同时，本发明通过试样本体避免了试样本体的微动疲劳裂纹在试样本体中心螺栓安装孔两侧的应力非均匀分布区萌生，由于本发明的应力计算公式不考虑螺栓孔对应力分布的影响，故本发明能更准确的获得车架的拉压微动疲劳强度数据和许用应力，从而进一步提高汽车车架的使用寿命。
78.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
79.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
80.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
81.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。