数据驱动的整车道路载荷快速预测方法

1

作者 冯金芝 李增宏 +2 位作者 张东东 刘东俭 赵礼辉 《机械强度》 北大核心 2025年第10期1-15,共15页

车辆与路面间相互作用力中的车轮六分力是车路间的唯一耦合,获取车轮六分力是开展整车可靠性与耐久性评价的关键。针对传统的车轮六分力获取方法成本高、周期长、效率低的问题,提出数据驱动的车轮载荷快速预测的方法。首先,针对实车道... 车辆与路面间相互作用力中的车轮六分力是车路间的唯一耦合,获取车轮六分力是开展整车可靠性与耐久性评价的关键。针对传统的车轮六分力获取方法成本高、周期长、效率低的问题,提出数据驱动的车轮载荷快速预测的方法。首先,针对实车道路非平稳随机信号,采用基于自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)、排列熵(Permutation Entropy,PE)以及小波阈值降噪(Wavelet Threshold Denoising,WTD)的联合方法进行数据去噪;其次,以轮心加速度、减振器位移、质心加速度等容易获取且获取成本低的数据为输入,设计包含非线性传递关系的不同神经网络架构进行多路面下车轮六分力预测,并建立时域、频域、损伤域多维度载荷预测评估体系;最后,为克服训练样本大且获取代价高的缺点,提出基于神经网络输入与输出相关性-相干性分析的输入通道压缩方法,提出最小载荷信号片段划分指标并确定各路面最小片段时长,进行训练集压缩。经过模型不断迭代,车轮六分力的预测值与实测值较为接近,载荷特征也得以保留,计算效率提高28.85%,证明了最小数据集模型能够以较少的输入通道数量、较短的载荷片段时长复现较高期望的预测精度。 展开更多

关键词 轮心六分力 载荷预测 神经网络 损伤评估 疲劳耐久分析

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基于数字化电磁振动台架的后处理支架疲劳分析及改进

2

作者 武晓晓 杨青山 艾亚红 《汽车实用技术》 2025年第16期70-72,94,共4页

文章针对某重卡后处理总成在电磁振动台架试验过程中出现支架局部开裂的问题,提出一种基于数字化电磁振动台架的仿真分析和改进方法。通过建立数字化电磁振动台架仿真模型,复现并定位支架开裂的薄弱环节,结合仿真分析结果对支架结构进... 文章针对某重卡后处理总成在电磁振动台架试验过程中出现支架局部开裂的问题,提出一种基于数字化电磁振动台架的仿真分析和改进方法。通过建立数字化电磁振动台架仿真模型,复现并定位支架开裂的薄弱环节,结合仿真分析结果对支架结构进行针对性优化;支架改进方案通过了数字化电磁振动台架验证,物理台架试验未再出现开裂现象,有效验证了仿真模型的准确性。通过建立数字化电磁振动台架仿真分析方法能够显著提升总成及零部件的疲劳耐久性能设计效率,缩短产品验证周期,降低产品研发成本,为重卡零部件可靠性验证提供了高效技术路径。 展开更多

关键词 后处理支架 支架开裂 有限元模型 数字化电磁振动台架 疲劳分析

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基于橡胶衬套的多轴载荷自动化疲劳试验谱研究

3

作者 陶新洋 李金玲 +3 位作者 王香军 范学 刘媛 韩文彬 《汽车工艺与材料》 2025年第10期28-35,共8页

为提升汽车零部件耐久试验的准确性与效率,解决单轴载荷谱无法真实反映多轴受力状态的问题,提出了一种基于多轴雨流投影和Miner线性累积损伤理论的多轴程序块谱编制方法,并借助Python开发环境实现了流程自动化。以某车型导向臂橡胶衬套... 为提升汽车零部件耐久试验的准确性与效率,解决单轴载荷谱无法真实反映多轴受力状态的问题,提出了一种基于多轴雨流投影和Miner线性累积损伤理论的多轴程序块谱编制方法,并借助Python开发环境实现了流程自动化。以某车型导向臂橡胶衬套为研究对象,通过台架试验与有限元仿真进行验证。结果表明,该多轴程序块谱在损伤位置、损伤程度方面均与道路试验结果高度一致,能够有效复现多轴疲劳损伤,同时显著缩短试验与计算时间,为零部件级多轴耐久试验提供了高效可靠的载荷输入方案。 展开更多

关键词 多轴块谱 耐久性 衬套 多轴雨流 损伤

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基于神经网络的蓄能器耐久在线智能测试方法

4

作者 陶新洋 周玉婷 +3 位作者 孟凯 韩文彬 刘媛 范学 《汽车工艺与材料》 2025年第10期36-45,共10页

为解决传统蓄能器耐久性试验周期长、性能测试效率低的问题,提出一种基于长短期记忆网络(LSTM)与遗传算法优化前馈神经网络(GA-BP)的实时寿命预测融合模型。该模型能够实时监控样件性能状态,并基于MATLAB与LabVIEW平台集成实现智能耐久... 为解决传统蓄能器耐久性试验周期长、性能测试效率低的问题,提出一种基于长短期记忆网络(LSTM)与遗传算法优化前馈神经网络(GA-BP)的实时寿命预测融合模型。该模型能够实时监控样件性能状态,并基于MATLAB与LabVIEW平台集成实现智能耐久试验。结果表明,该方法失效识别位置与实测结果一致,全周期性能预测误差小于15%,平均节省约10%的试验时间。 展开更多

关键词 神经网络 蓄能器 实时监测 剩余寿命预测

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车辆控制臂疲劳损伤分析与寿命预测 被引量：22

5

作者 刘永臣 王国林 孙丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第16期83-91,共9页

为提高车辆结构疲劳耐久性、完善车辆结构设计方法,该文对车辆控制臂进行了的疲劳损伤分析与寿命预测研究。通过有限元分析法,建立控制臂有限元分析模型,分析其结构应力,确定疲劳损坏热点。实测获得试验场条件下控制臂的应变载荷,进行... 为提高车辆结构疲劳耐久性、完善车辆结构设计方法,该文对车辆控制臂进行了的疲劳损伤分析与寿命预测研究。通过有限元分析法,建立控制臂有限元分析模型,分析其结构应力,确定疲劳损坏热点。实测获得试验场条件下控制臂的应变载荷,进行频谱分析与低通滤波等数据处理,利用雨流计数法,编制控制臂载荷谱。利用局部应力应变法与Miner准则,考虑结构应力集中修正,完成控制臂的疲劳损伤分析与寿命预估。结果表明,控制臂损伤热点主要分布在与转向节连接的过渡处,控制臂载荷信号频域能量主要集中在15Hz以内,与车体结构的实际频率分布相符,控制臂的疲劳损伤分布与实际路况条件的受力状况相符,得出控制臂试验场预期寿命为3.96万h。研究结果可为车辆疲劳耐久研究提供重要参考。 展开更多

关键词 车辆 有限元分析 疲劳损伤 寿命预测 雨流计数法

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车身疲劳载荷谱的位移反求法 被引量：27

6

作者 方剑光 高云凯 徐成民 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期895-899,903,共6页

提出运用轮心位移反求法求取车身载荷谱的方法.通过布置合适的传感器,采集试车场强化路面的道路载荷谱信号;建立精度满足要求的整车多体动力学模型;基于采集的道路载荷谱和多体模型进行虚拟迭代,并进行车身载荷谱的分解.结果表明,迭代... 提出运用轮心位移反求法求取车身载荷谱的方法.通过布置合适的传感器,采集试车场强化路面的道路载荷谱信号;建立精度满足要求的整车多体动力学模型;基于采集的道路载荷谱和多体模型进行虚拟迭代,并进行车身载荷谱的分解.结果表明,迭代后仿真信号与试验值的一致性好,随后提取的车身载荷谱具有较高的可靠性,可用于车身疲劳寿命预测. 展开更多

关键词 车身载荷谱 位移反求法 疲劳载荷 虚拟迭代

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基于开裂能密度及裂纹扩展特性的橡胶隔振器疲劳特性预测 被引量：8

7

作者 王小莉 上官文斌 +2 位作者 曾祥坤 段小成 阎礁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期70-74,共5页

基于开裂能密度的连续介质力学参数及橡胶材料裂纹扩展特性(裂纹扩展速率与撕裂能之关系),获得橡胶部件多轴疲劳特性计算公式,并计算某汽车动力总成橡胶隔振器的疲劳特性。计算与试验对比表明,橡胶隔振器疲劳特性预测(寿命、开裂位置及... 基于开裂能密度的连续介质力学参数及橡胶材料裂纹扩展特性(裂纹扩展速率与撕裂能之关系),获得橡胶部件多轴疲劳特性计算公式,并计算某汽车动力总成橡胶隔振器的疲劳特性。计算与试验对比表明,橡胶隔振器疲劳特性预测(寿命、开裂位置及开裂方向)与实测较一致。预测疲劳寿命分布在实测疲劳寿命的1/2倍分散因子内,满足工程疲劳寿命预测要求。提出的橡胶隔振器多轴疲劳特性预测方法,可用试验效率较高、投入较少的材料裂纹扩展试验代替耗时较多的材料疲劳破坏试验,不仅能为橡胶部件前期疲劳设计提供参考,亦能大幅缩短产品疲劳设计周期。 展开更多

关键词 橡胶隔振器 开裂能密度 撕裂能 疲劳特性 预测

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基于3D数字路面的整车耐久性能评价方法研究 被引量：12

8

作者 孙成智 段向雷 +1 位作者 翁洋 王光耀 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1211-1216,共6页

鉴于传统的路谱采集方法受限于样车试验,开发周期长,且无法有效预测后期参数变化和评估全新车型,本文中在传统整车动力学载荷分析的基础上,建立了轮胎高频模型和试验场3D数字路面模型,提出了路面-轮胎-悬架-车身的这一完整传递路径的整... 鉴于传统的路谱采集方法受限于样车试验,开发周期长,且无法有效预测后期参数变化和评估全新车型,本文中在传统整车动力学载荷分析的基础上,建立了轮胎高频模型和试验场3D数字路面模型,提出了路面-轮胎-悬架-车身的这一完整传递路径的整车虚拟路谱动态响应分析和耐久性能评价方法。通过生成基于3D数字路面的动态载荷,可在项目开发早期进行汽车结构耐久性能评估。结果表明,用此方法获得的数据与传统轮心力传感器采集的路谱数据相当接近,能有效识别零件的风险位置和逐步免除开发阶段的路谱数据采集,在开发早期实现结构耐久性精确评估。 展开更多

关键词 轮胎模型 3D数字路面 虚拟路谱 载荷预测 疲劳耐久性

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车用PEMFC性能衰减影响因素的研究现状与展望 被引量：7

9

作者 秦孔建 郝冬 +2 位作者 侯永平 刘亚楠 周炳龙 《汽车工程学报》 2013年第4期242-250,共9页

车用质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Mem-brane Fuel Cell,PEMFC)的耐久性问题一直是制约其大规模商业化的障碍之一。对影响车用PEMFC性能衰减的因素进行了归纳和分类,分析了影响因素引起关键组件性能衰减的过程。重点介绍了PEMFC... 车用质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Mem-brane Fuel Cell,PEMFC)的耐久性问题一直是制约其大规模商业化的障碍之一。对影响车用PEMFC性能衰减的因素进行了归纳和分类,分析了影响因素引起关键组件性能衰减的过程。重点介绍了PEMFC在实际道路条件和振动条件下的耐久性研究现状。结果表明,振动因素对PEMFC耐久性的影响非常复杂,在今后的研究中应引起足够的重视。 展开更多

关键词 车用燃料电池 性能衰减 影响因素 振动

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汽车传动系冲击耐久工况台架测试模拟 被引量：2

10

作者 张邦成 王跃光 +2 位作者 王占礼 方勇 高智 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期76-79,共4页

汽车传动系冲击耐久性能台架检测需要模拟汽车传动系实际工况。通过对汽车传动系所受的载荷分析,确定了试验主要运行工况,优化和简化了测试过程。设计了试验台架的惯性质量系统,建立惯性质量系统冲击试验的动力学模型与台架的控制、检... 汽车传动系冲击耐久性能台架检测需要模拟汽车传动系实际工况。通过对汽车传动系所受的载荷分析,确定了试验主要运行工况,优化和简化了测试过程。设计了试验台架的惯性质量系统,建立惯性质量系统冲击试验的动力学模型与台架的控制、检测系统。试验结果表明,设计的台架能够真实模拟汽车传动系的实际运行工况,实现冲击耐久性能的检测。 展开更多

关键词 汽车 传动系 耐久性 工况模拟

原文传递

框架式重卡驾驶室疲劳分析与评价 被引量：3

11

作者 高云凯 方剑光 谢明聪 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期723-728,共6页

根据路试采集的载荷谱,制定台架试验方案,利用有限元法与试验法考查某开发车型框架式驾驶室的疲劳耐久性,并将结果与对标车比较;仿真与试验结果吻合,共同考核出该车型的设计薄弱环节.最后,提出一种将加载力的下降速率曲线作为指标来评... 根据路试采集的载荷谱,制定台架试验方案,利用有限元法与试验法考查某开发车型框架式驾驶室的疲劳耐久性,并将结果与对标车比较;仿真与试验结果吻合,共同考核出该车型的设计薄弱环节.最后,提出一种将加载力的下降速率曲线作为指标来评价驾驶室当量寿命的全新方法. 展开更多

关键词 疲劳评价 当量寿命 仿真法与试验法 力下降速率

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汽车薄壁杆件的轴向耐撞性分析 被引量：4

12

作者 吴阳年 姜平 +1 位作者 杨士钦 马恒永 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第4期542-545,共4页

文章先阐述了非线性有限元法的基本理论 ,然后用 A NSYS/ L S_ DYNA非线性有限元软件 ,对典型截面铝和 A3钢薄壁杆件受轴向冲击载荷状态下的耐撞性能进行了数值模拟分析。为验证模拟结果的可靠性 ,进行了轴向碰撞试验。数值模拟和试验... 文章先阐述了非线性有限元法的基本理论 ,然后用 A NSYS/ L S_ DYNA非线性有限元软件 ,对典型截面铝和 A3钢薄壁杆件受轴向冲击载荷状态下的耐撞性能进行了数值模拟分析。为验证模拟结果的可靠性 ,进行了轴向碰撞试验。数值模拟和试验数据比较表明 。 展开更多

关键词 薄壁杆件 数值模拟 汽车 轴向耐撞性

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耐久底盘测功机随使用时间的内阻特性研究 被引量：2

13

作者 温溢 田野 +2 位作者 王建海 田冬莲 陈弘 《中国测试》 CAS 北大核心 2013年第4期121-124,共4页

为分析耐久底盘测功机的内阻大小与其使用时间、测试速度之间存在的相应关系,采用恒速阻力法对一款中置式耐久底盘测功机进行分时间段的多次内阻测量试验。得到随着使用时间的增加内阻值发生了一定规律变大的结果,分析得出不同速度区域... 为分析耐久底盘测功机的内阻大小与其使用时间、测试速度之间存在的相应关系,采用恒速阻力法对一款中置式耐久底盘测功机进行分时间段的多次内阻测量试验。得到随着使用时间的增加内阻值发生了一定规律变大的结果,分析得出不同速度区域的内阻改变量不同,不同时间段内阻的增加量也不一样,并根据试验数据得出以400h为分界点后新的内阻函数式F=(fν,t)。 展开更多

关键词 底盘测功机 时间 内阻 速度

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整车道路耐久试验失效模式和市场抱怨分布的研究 被引量：6

14

作者 李玉龙 彭剑 李新田 《机械》 2013年第5期25-29,共5页

结合多年从事整车道路耐久试验的经验,以提高汽车品质、降低市场抱怨为目的,从失效部位和失效责任两方面研究了整车道路耐久试验失效模式和市场抱怨的分布规律。研究表明,市场抱怨与耐久试验失效模式既存在交集又存在差集,提高供应商质... 结合多年从事整车道路耐久试验的经验,以提高汽车品质、降低市场抱怨为目的,从失效部位和失效责任两方面研究了整车道路耐久试验失效模式和市场抱怨的分布规律。研究表明,市场抱怨与耐久试验失效模式既存在交集又存在差集,提高供应商质量对降低市场抱怨显得尤为关键。根据不同的分布规律,指出增加试验车样本、建立能够模拟市场实际工况的试验规范、加强失效模式分析和供应商质量管理是降低市场抱怨的有效途径。 展开更多

关键词 整车道路耐久试验 失效模式 市场抱怨

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发动机台架耐久试验时间与车辆行驶里程转换方法研究 被引量：4

15

作者 李忠 罗剑坤 《小型内燃机与车辆技术》 2019年第5期37-39,共3页

台架耐久试验是发动机耐久性和可靠性验证的主要手段,但车用发动机可靠性指标B10寿命以行驶里程为单位,需要将台架耐久试验时间转换为车辆行驶里程。通过台架耐久试验时间内负荷强度与整车行驶工况负荷强度相等原则,研究了发动机台架耐... 台架耐久试验是发动机耐久性和可靠性验证的主要手段,但车用发动机可靠性指标B10寿命以行驶里程为单位,需要将台架耐久试验时间转换为车辆行驶里程。通过台架耐久试验时间内负荷强度与整车行驶工况负荷强度相等原则,研究了发动机台架耐久试验时间与对应的整车行驶里程转换方法。 展开更多

关键词 台架耐久试验时间 车辆里程 负荷强度 相等原则 转换方法

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OTEVA70SC弹簧钢在MC系列重型柴油机气门弹簧上的应用试验 被引量：1

16

作者 张继魁 纪同圣 +3 位作者 鞠辉 张国亮 马奎星 李良晨 《汽车工艺与材料》 2018年第8期50-56,共7页

研究了OTEVA70SC弹簧钢的化学成分、非金属夹杂物、显微组织、力学性能及气门弹簧喷丸强化工艺、热强压工艺和气门弹簧疲劳性能、台架耐久性能等,分析和讨论了材料化学成分、纯净度对气门弹簧用钢性能的影响和喷丸强化工艺、热强压工艺... 研究了OTEVA70SC弹簧钢的化学成分、非金属夹杂物、显微组织、力学性能及气门弹簧喷丸强化工艺、热强压工艺和气门弹簧疲劳性能、台架耐久性能等,分析和讨论了材料化学成分、纯净度对气门弹簧用钢性能的影响和喷丸强化工艺、热强压工艺对气门弹簧性能的影响。结果表明,OTEVA70SC弹簧钢具有高纯净度、高强度及良好的韧性,气门弹簧在制造过程中采用优化的喷丸强化工艺和热强压工艺,使气门弹簧获得高的疲劳性能和使用性能。 展开更多

关键词 OTEVA70SC弹簧钢 气门弹簧 喷丸强化 热强压工艺 松弛性能

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基于虚拟路面的载荷预测 被引量：8

17

作者 刘立刚 《上海汽车》 2015年第1期22-27,共6页

耐久性能是评价汽车品质的重要指标之一,载荷的获取是预测车辆疲劳寿命的关键因素。在车辆前期开发阶段,没有样车、没有实际零件的条件下,如何进行零件的强度校核和疲劳寿命预测,传统基于样车带有各种测量设备的载荷获取方式正面临着严... 耐久性能是评价汽车品质的重要指标之一,载荷的获取是预测车辆疲劳寿命的关键因素。在车辆前期开发阶段,没有样车、没有实际零件的条件下,如何进行零件的强度校核和疲劳寿命预测,传统基于样车带有各种测量设备的载荷获取方式正面临着严重挑战。通过对驾驶员模型、路面模型和轮胎模型等关键技术的深入探讨,提出了基于虚拟路面的载荷预测方法,为降低路试采谱强度,节约开发成本,缩短开发周期和虚拟试车场的建立提供了重要参考。 展开更多

关键词 疲劳寿命 虚拟路面 载荷预测

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基于ADAMS的消声器振动耐久性分析 被引量：6

18

作者 凌文曙 《机械工程师》 2008年第8期69-71,共3页

发动机消声器悬吊在车架上,由于发动机以及车架的激励,使得消声器受力非常复杂,在变截面处往往会造成应力集中,加上受热和焊缝的加工精度的影响,很可能导致焊缝开裂,造成消声器报废。因此设计消声器以及悬吊方案之前必须对其进行分析,... 发动机消声器悬吊在车架上,由于发动机以及车架的激励,使得消声器受力非常复杂,在变截面处往往会造成应力集中,加上受热和焊缝的加工精度的影响,很可能导致焊缝开裂,造成消声器报废。因此设计消声器以及悬吊方案之前必须对其进行分析,以便提高消声器的耐久性。 展开更多

关键词 消声器 应力集中 ADAMS 仿真分析

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各国汽车腐蚀管理模式及分析 被引量：1

19

作者 张瑾 任凯旭 康医飞 《时代汽车》 2017年第11期25-27,共3页

汽车腐蚀与环境的复杂关联,各国汽车管理机构对汽车不同腐蚀类型造成的不同后果,采取不同的管理模式,同时汽车制造商通过加强管控不断提升防腐能力,对消费者作出汽车整车腐蚀承诺,纳入质量保证体系。因此,国外汽车行业形成了涵盖主管机... 汽车腐蚀与环境的复杂关联,各国汽车管理机构对汽车不同腐蚀类型造成的不同后果,采取不同的管理模式,同时汽车制造商通过加强管控不断提升防腐能力,对消费者作出汽车整车腐蚀承诺,纳入质量保证体系。因此,国外汽车行业形成了涵盖主管机构、汽车制造商、售后的完整的管理体系。本文分析了国外汽车腐蚀主管机构的管理模式,为我国汽车腐蚀管理提供参考。 展开更多

关键词 结构腐蚀 缺陷调查 召回 腐蚀承诺

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基于道路试验的整车耐久性评估方法研究 被引量：1

20

作者 王铁 武文超 《上海汽车》 2016年第8期34-38,共5页

分析了整车设计可靠性评估体系,提出以"单位加权累计数"为评价指标。论证了单位加权累计数序列与灰色序列的相关性;提出了整车可靠性评估和预测系统属于灰色系统范畴。基于灰色系统理论,建立了可靠性指标的一阶单变量数学模... 分析了整车设计可靠性评估体系,提出以"单位加权累计数"为评价指标。论证了单位加权累计数序列与灰色序列的相关性;提出了整车可靠性评估和预测系统属于灰色系统范畴。基于灰色系统理论,建立了可靠性指标的一阶单变量数学模型。通过对实际项目的应用,对预测值进行了结果检验,误差检验表明符合工程开发需要,进一步对后续工程阶段整车可靠性进行了预测,结果表明预测值趋近于目标值,可以据此判断项目质量溢出风险。 展开更多

关键词 道路耐久性试验 灰色系统理论 设计可靠性

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