刘成贵，武志斐

（太原理工大学机械与运载工程学院，山西 太原 030024）

1 引言

少片钢板弹簧既具有减振作用，又具有导向作用，所以对商用车的行驶安全性和乘坐舒适性具有较大的影响。由断裂力学可知板簧承受最大应力的位置容易发生疲劳故障，文献[1]等通过有限元仿真发现板簧根部应力值最大。

文献[2]在少片钢板弹簧疲劳台架试验中，发现疲劳断口的断面不是由疲劳源、扩展区和瞬断区3个部分组成，而是呈现河流状。说明在车辆运行过程中，板簧微裂纹的成核期需要较长的时间；而较大裂纹形成后的应力集中使簧片上的疲劳裂纹快速扩展，导致少片簧在很短的时间内断裂失效。文献[3]也通过路面实车运行试验，对板簧疲劳断口观察后，发现疲劳裂纹是由中心向两侧扩展，直至簧片断裂失效。由此可见，对少片钢板弹簧疲劳寿命进行预测，必须开展裂纹扩展机理研究。

针对疲劳台架试验板簧承受载荷单一、与实车复杂受力状态不一致的问题，提出了通过实车道路试验，实时采集板簧承受的应力和中心螺栓孔相对车架的位移数据。选择试验用车运营路线中的典型路况，使数据采集时车辆的行驶状况与实际行驶状况更加接近，采集的板簧试验数据比较全面。根据疲劳裂纹的扩展方式，选取标准中心裂纹拉伸销孔试样，用来预测疲劳裂纹的扩展速率，有效提高商用车的行驶安全性。

2 理论模型

中心贯穿裂纹试样，如图1所示。……