Résumé :
Le physicien américain Richard Feynman a écrit dans le rapport d'enquête sur l'accident du Challenger : "Pour qu'une technologie réussisse, la réalité doit primer sur les relations publiques, car la nature ne peut être trompée." L’ensemble pédale de frein est peut-être l’une des pièces les plus matures de la voiture. Récemment, c'est devenu une note de bas de page de cette phrase.
Article Zeng Xing Zhao Yu Li Anqi Guo Ruichan Li Zinan
Éditeur 丨Gong Fangyi
Au cours des deux derniers jours, « LatePost » a communiqué avec un certain nombre d'ingénieurs et d'universitaires en R&D automobile. Leurs spécialités concernent la R&D sur les freins, les matériaux et l'analyse des défaillances. Même si les points de départ de l'analyse étaient différents, leur premier jugement était presque le même : peu importe la façon dont le conducteur marchait dessus, le support de la pédale de frein ne devait pas être cassé.
"Après tout, il n'aurait pas dû se casser." Un ingénieur en freinage qui a déjà travaillé dans un pays étranger de niveau 1 l'a déclaré à plusieurs reprises à LatePost. Il est engagé dans la recherche et le développement des freins depuis près de dix ans et a déclaré que pendant le processus de développement, les entreprises demanderont également aux testeurs d'appuyer sur les freins aussi fort que possible, car les utilisateurs ne peuvent pas être obligés de contrôler leur intensité de pédalage en cas d'urgence.
Un ingénieur en freinage d'un constructeur automobile indépendant a également été surpris. Il a déclaré que lorsqu'ils développeront l'ensemble pédale de frein, ils vérifieront la résistance statique, la résistance aux chocs et les performances de durabilité, et continueront à augmenter la charge pour trouver la limite de sa fracture ; lors des tests de freinage internes, ils apprendront également des médias à marcher dessus. Selon lui, les pièces qui ont subi plusieurs cycles de vérification complète ne devraient pas être exposées à de tels problèmes jusqu'à la livraison du véhicule.
"Les consommateurs de voitures qui ont fait l'expérience des réfrigérateurs, des téléviseurs couleur, des grands canapés, des tentes, des sacs de couchage et des tables de mahjong devraient revenir à la rationalité et examiner ce qui devrait être le plus valorisé." » a déclaré un autre vétéran avec plus de 20 ans d’expérience dans l’industrie.
Des personnes proches de l'incident ont déclaré que la fracture du support de pédale du Zunjie V800 avait été découverte accidentellement lors de tests de routine. L'équipe de test a ensuite répété le même scénario deux fois de plus, et les supports de pédales des trois véhicules ont été cassés. Dans la soirée du 8 octobre, Zunjie Auto a déclaré que son système de freinage avait terminé le développement et la vérification complets du processus conformément aux exigences des normes nationales GB 21670-2025, GB 7258-2026 et de la norme industrielle QC/T 788-2018.
Les chercheurs engagés dans les tests de comportement aux dommages thermoplastiques et de mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua se concentrent sur la coordination des matériaux et des structures. Il estime que le plastique renforcé de fibres de verre utilisé dans le Zunjie V800 peut répondre aux exigences d'utilisation du support de pédale, mais les performances du matériau seront différentes lors du pédalage rapide et de l'application lente d'une force, la conception doit donc prendre en compte ces différences, ainsi que les fluctuations causées par la température, les lots de matériaux et le traitement, et laisser des marges de sécurité suffisantes.
Les normes obligatoires nationales pertinentes n'exigent qu'une force de pédale de 500 N pour freiner la voiture, tandis que les normes recommandées par l'industrie exigent que le support résiste à 1 500 N. "LatePost" a appris que les exigences au sein des entreprises sont souvent beaucoup plus élevées : le point de départ de la conception de SAIC-GM est de 2 700 N, la charge de dommage d'un constructeur automobile traditionnel n'est généralement pas inférieure à 3 000 N, et la résistance de conception d'une nouvelle force de pointe est également supérieure à 3 000 N. N.
"Je ne me soucie pas de la valeur spécifique. C'est une question de recherche et de développement. Je me soucie de l'impact de cette question. L'analyse des risques a trois dimensions : la gravité, la fréquence d'occurrence et la découvrabilité. La gravité est proche de l'infini." Un acheteur d 'une coentreprise de marque a déclaré. "Si l'étalon national ne peut pas être couvert, alors l'étalon national doit être modifié et le testeur sera appelé pour calibrer le nouvel étalon sur place."
Yang Zhenguo, professeur à l'Université de Fudan et qui étudie l'analyse des défaillances depuis plus de 40 ans, a souligné que la confirmation de la cause profonde nécessite l'obtention d'échantillons de fracture. Les matériaux, la construction, la transformation, l'assemblage et le fonctionnement peuvent affecter les résultats. Les vidéos et les photos ne peuvent à elles seules déterminer la priorité de ces facteurs, et encore moins remplacer l’inspection physique et les tests.
L'interview aborde également progressivement la manière dont les voitures sont développées aujourd'hui. Plusieurs ingénieurs ont mentionné que le cycle de développement des modèles se raccourcit et que les exigences en matière de coûts deviennent de plus en plus détaillées. La réutilisation de pièces matures, la réalisation de travaux en parallèle et le transport de voitures vers l'hémisphère sud pour des essais hivernaux peuvent accélérer le développement, mais cela entraîne également davantage d'incertitudes.
En 2010, lorsqu'Akio Toyoda s'est rendu au Congrès américain pour expliquer la crise des rappels, il a admis que le classement traditionnel de Toyota en matière de sécurité, de qualité et de ventes était devenu chaotique au cours d'une expansion rapide. "Nous recherchons une croissance plus rapide que nous ne pouvons développer les personnes et développer l'organisation", a-t-il déclaré.
Ce qui suit est une conversation entre LatePost et 9 ingénieurs automobiles, universitaires et professionnels de l'industrie. Certains ont parlé sous couvert d’anonymat.
Je n'ai jamais rencontré cela au cours des dix dernières années, "En dernière analyse, cela ne devrait pas être interrompu"
Plus tard
: En tant que pratiquant, comment comprenez-vous le test de Che Di ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Rarement. La pédale existe depuis le milieu du siècle dernier et est très mature. Mais la vidéo de Understanding Car Emperor est plus rigoureuse. Le même test a été effectué sur plusieurs voitures et différentes voitures ont été utilisées à des fins de comparaison. Les données du test ont été affichées en une seule fois. Le capteur de force sensible à la pression qu’il a utilisé est également un outil courant dans l’industrie.Ingénieur R&D sur les systèmes de freinage de niveau 1 à investissements étrangers : je travaille sur les freins depuis près de 10 ans. La pièce en plastique à l'avant de la pédale s'est cassée lorsque quelqu'un a marché fort et le pied est devenu tordu. Mais je n’ai jamais entendu parler de l’endroit où le puits s’est brisé de cette façon.
Il s'agit d'un problème de conception purement matérielle. Si trois voitures d’affilée sont en panne, il doit y avoir quelque chose qui ne va pas, cela ne fait aucun doute. En regardant la vidéo, il semble que les personnes qui ont testé les deux premières voitures ont utilisé leurs talons pour marcher dessus. Normalement, ils utilisent la pointe de leurs pieds pour marcher dessus. Ce n'est pas non plus un problème. Peu importe la façon dont vous marchez dessus, tant que le conducteur peut l'appuyer, c'est un problème avec la pédale de frein elle-même.
Plus tard
: D'après le processus de fracture présenté dans la vidéo, quel pourrait être le problème avec la conception de la pièce ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: En regardant l'emplacement de la fracture à partir de la vidéo et des images, il devrait toujours y avoir un problème avec sa conception structurelle. L'opération de freinage d'urgence de 100 kilomètres est une opération très courte et très rapide. Lors de la conception, certaines caractéristiques de ce matériau sous charges dynamiques peuvent être ignorées.Ingénieur de freinage d'un constructeur automobile indépendant : la forme de sa pédale n'est pas spéciale, mais en regardant la position de l'arbre de la pédale dans la vidéo, la taille de la base qui l'entoure est relativement petite. Une fois la pédale sollicitée, il s’agit en fait d’une bascule. Lorsque vous appuyez sur la pédale, l'arbre rotatif s'incline vers le haut, de sorte que les deux bases appuyant sur l'arbre rotatif supportent la force vers le haut et ne sont généralement pas aussi fines. Nous n'avons vraiment rien vu d'aussi mince.
Plus tard
: Lorsque le support de pédale de frein du troisième Zunjie V800 testé par l'expert automobile a été cassé, la lecture du capteur était de 1612 N. Comment les normes nationales stipulent-elles le seuil d'endurance des pédales ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: La norme nationale a une valeur obligatoire de 500 N (cette force équivaut à une personne de 51 kg immobile sur la balance), qui est l'exigence de portabilité du freinage : 500 N sont nécessaires pour atteindre la force de freinage maximale ou la décélération maximale, permettant aux conducteurs ayant peu de force de freiner la voiture. Il existe également un indice recommandé, 1 500 ± 20 N, qui correspond à l'exigence de résistance mécanique de la pédale de frein. L'une est l'exigence de performances de freinage et l'autre est la recommandation de limite supérieure de la structure mécanique.Ingénieur en freinage d'un constructeur automobile indépendant : sous charge longitudinale, la norme QC/T (norme recommandée par l'industrie automobile) est de 1 500 N ± 20 N ; lorsque nous avions fixé la norme du groupe auparavant, elle était basée sur 2000N. Aucune de ces deux normes ne constitue une norme nationale obligatoire. La norme GB 7258 (une norme nationale pour les véhicules automobiles avec un champ d'application plus large) stipule uniquement que les pédales doivent être structurellement stables et ne peuvent pas être endommagées. Les 500 N mentionnés dans la norme GB 21670 (une norme nationale spécifique aux systèmes de freinage) qu'il cite font référence à la valeur de force à laquelle le véhicule peut être freiné. Par conséquent, du point de vue des normes nationales, il n’est pas faux de dire que Zunjie répond aux normes nationales. C'est juste une autre chose si quelque chose ne va pas quand quelqu'un marche dessus comme ça.
Ingénieur R&D sur les systèmes de freinage de niveau 1 à investissement étranger : 500 N sont destinés au contrôleur de frein, c'est-à-dire que 500 N peuvent produire la force de freinage maximale. Mais ce qui est garanti sur la pédale n'est certainement pas 500 N. Ce qui est garanti, c'est que même si une personne peut marcher dessus, elle continuera à y résister. C'est le plus basique : l'accélérateur peut être coupé, mais le frein ne peut pas être coupé.
Plus tard
: Une personne normale peut-elle pédaler avec une force de pédale de 1 612 N ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: Cette force ne peut pas être obtenue en restant immobile et en pédalant. Pendant le processus de freinage, le poids provoqué par la décélération du corps est également transféré à la pédale, qui représente à la fois la force active et le poids du corps. Cette intensité n’est donc pas du tout scandaleuse. Lors de nos propres tests, cela peut être exagéré et il y aura des méthodes de test plus grossières. Il y a aussi des erreurs dans les données collectées par différents appareils, mais dans l’ensemble c’est tout à fait raisonnable.Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage : Les données que je peux fournir sont qu'un conducteur d'essai normal, relativement fort et costaud, peut pédaler entre 1 800 et 2 000 N. Avec une force de pédale de 1 800 à 2 000 N, un véhicule normal sera certainement piétiné plus d'une fois pendant le processus de développement et l'essai routier du véhicule. Nous avons déjà installé des capteurs de force de pédale, et c'est à peu près le même nombre. En cas d'urgence, l'adrénaline monte et les gens font un pas plus fort.
Tant que vous dépassez 500 N, la force de freinage finale que le système vous donne sera la même. Mais vous ne pouvez pas demander aux clients de monter sur 500 N lorsqu’ils font face à une urgence. C'est irréaliste. Normalement, les freins ne doivent pas casser autant que possible.
Plus tard
: Quelle marge supplémentaire les constructeurs automobiles accordent-ils généralement à la force de la pédale de frein ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Nous appliquerons certainement la norme conventionnelle de 2000 N, et nous la chargerons également délibérément jusqu'au point où elle pourrait se briser, et déterminerons quelle est la charge lorsqu'elle se brisera. Il est difficile de déterminer la valeur précise, mais vous pouvez comprendre qu'elle n'est généralement pas inférieure à 3 000 N.Ingénieur de développement de contrôleurs fournisseur : selon notre expérience, le pied humain peut sortir au maximum d'environ 2 000 N. Multipliez ce nombre par le rapport de levier : 2 000 N à l'extrémité, ce qui donne un rapport de levier de 4, ce qui correspond à 8 000 N à l'extrémité la plus proche de l'axe. Le pouvoir destructeur doit être d'au moins 8000 N, et avec une redondance de conception, il peut atteindre 30%, 50% voire 100% selon les pratiques industrielles, soit plus de 10000 N. Vous avez dit qu'il cassait à 1600 N, c'est certainement déraisonnable.
Plus tard
: Bien que les modèles Zhijie et Wenjie comparés dans la vidéo de Understanding Cars utilisent également des supports en plastique, ils ne sont pas cassés.
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Je suppose que la conception du support de pédale de frein de Zunjie n'a pas suffisamment de redondance. En comparant les deux voitures que je comprends, il y a suffisamment de matériaux dans cette zone, et il y a plus de matériaux pour supporter la même charge. La possibilité de franchir le point critique et d’entrer en rendement est très faible. Le support de pédale de frein Zunjie V800 contient très peu de matériau. D'après la vidéo, il n'y a que quelques structures creuses avec des nervures renforcées. Tout comme la charge totale est de 1 500 N, qu'elle soit portée par 10 personnes ou par 100 personnes, la force supportée par chaque personne est différente.Je ne sais pas ce qu'ils ont pris en compte dans la conception. Il s'agit peut-être de réduire le poids et d'économiser des matériaux. Mais il y a beaucoup de poids qui peut être réduit à d’autres endroits de la voiture, il n’est donc pas nécessaire de perdre du poids dans une position aussi critique.
Plus tard
: Quel est le lien entre les dommages causés à la structure de la pédale et les performances du système de freinage lui-même ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: C'est le point structurel ci-dessus et n'a rien à voir avec le contrôleur de frein. Le contrôleur de frein indique clairement que plus de 500 N fourniront une force de freinage maximale. C'était la structure du levier et l'arbre dessus. Il n’a pas pu résister à une force aussi importante et s’est cassé. C'est purement un problème matériel. Cela n'a rien à voir avec la puissance du système de freinage, ni avec le fait qu'il soit électronique ou hydraulique. Le problème vient de l’ensemble pédale de frein, pas de l’ensemble système de freinage.Plus tard
: Un rappel sera-t-il déclenché après que cela se produise ?
Des professionnels du secteur proches des autorités de régulation
: Les rappels de voitures sont initiés par les constructeurs automobiles. S’ils ne prennent pas l’initiative de rappeler, ils ne peuvent pratiquement rien faire. Les constructeurs automobiles peuvent résoudre le problème grâce à des mises à niveau gratuites, et le gouvernement est également d’accord. Tant que le problème est résolu, peu importe qu'il soit rappelé.Plus tard
: S'il existe un risque majeur pour la sécurité, tant que les constructeurs automobiles ne prennent pas l'initiative de le rappeler, le gouvernement ne peut-il rien faire ?
Des professionnels du secteur proches des autorités de régulation
: Cela peut être discuté. Le rappel n'est pas un outil de gestion, mais un mécanisme volontaire. Si les constructeurs automobiles ne prennent pas l'initiative de procéder à un rappel, les autorités de régulation ne pourront pas leur délivrer de certificats 3C. Chaque voiture doit avoir un certificat 3C, sans lequel elle ne peut pas avoir de plaque d'immatriculation.Plus tard
: Si un modèle a été livré à relativement peu de véhicules, les mises à niveau gratuites peuvent-elles réellement jouer un rôle dans son rappel ?
Des professionnels du secteur proches des autorités de régulation
: La plupart des rappels effectués par les constructeurs automobiles chinois sont mis en œuvre via des mises à niveau gratuites. Au cours des 20 dernières années, peu de constructeurs automobiles chinois ont pris l'initiative de rappeler des véhicules. C’est une question de concept : pour les constructeurs automobiles étrangers, les rappels sont des relations publiques positives. Plus il y a de rappels, plus la marque est responsable. Pour les constructeurs automobiles chinois, les rappels sont une chose honteuse.Conception, matériaux et fabrication, chaque lien peut laisser des dangers cachés
Conception : la marge de sécurité du support doit couvrir la force exercée par le pédalage d'urgence
Plus tard
: C'est le même support de pédale de frein. Pourquoi différents modèles ont-ils des structures différentes ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: Les pédales sont en réalité des composants personnalisés. Chaque modèle est affecté par la disposition du véhicule, la structure de la cabine avant et la conception de l'espace. Les pédales seront différentes. De plus, la conception des pédales est également affectée par les solutions techniques des différents fournisseurs. Les normes et méthodes de test de chaque fournisseur seront quelque peu différentes. Certains fournisseurs ont plus de redondance dans leurs conceptions, d’autres moins.Ingénieur de freinage d'un constructeur automobile indépendant : à en juger par notre expérience, les pédales de Zunjie sont différentes de celles des deux autres. Il se peut que les monospaces soient relativement lourds, c'est pourquoi, afin de réduire le poids, ils ont réalisé une telle conception.
Plus tard
: Comment déterminer la marge de sécurité de la base lors de la conception ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Différentes entreprises ont des exigences de conception différentes pour les pédales, et il n'existe pas de norme unifiée dans l'industrie. Que cela réussisse ou non nécessite une simulation préalable par simulation informatique pendant la phase de conception, telle que la simulation par éléments finis. Grâce à la simulation, nous pouvons voir si la déformation de la pédale peut être contrôlée dans la plage cible. Si la simulation réussit, il y a de fortes chances que cela ne pose pas de problème. Si la déformation provoquée par la simulation est relativement importante, le plan devra généralement être révisé.Cependant, il existe un problème avec la simulation par éléments finis. Sa simulation de charge dynamique transitoire (une charge dont l'ampleur, la direction ou le point d'action change rapidement avec le temps) n'est pas précise et ne peut généralement être utilisée qu'à titre de référence. Premièrement, il y a un angle lorsque les gens marchent dessus, et ils ne marchent pas dessus de manière constante ; deuxièmement, il y a une accélération instantanée lorsque les gens marchent dessus, et il y a un impact instantané. C'est-à-dire que la charge réelle est une force qui monte d'abord, puis revient à ce que nous appelons généralement 2 000 N, 1 600 N ou 1 500 N. Du point de vue de la force, tout le monde imagine qu'en appuyant sur la pédale, ils montent et descendent lentement les pieds. En fait, de nombreuses personnes utilisent l’inertie de leur corps pour se retirer.
Plus tard
: Quels aspects couvre généralement la redondance du freinage par fil ? Pourquoi les entrées mécaniques telles que les pédales ne sont-elles généralement pas incluses dans la redondance ?
Wu Xiaodong, professeur agrégé à l'Institut de recherche sur les véhicules intelligents de l'Université Jiao Tong de Shanghai
：EHB (Système de freinage hydraulique électronique) La redondance de la conception de la carrosserie du freinage par fil comprend généralement la redondance du contrôleur et de l'alimentation électrique, la redondance du circuit d'exécution hydraulique et la redondance de la détection du signal. En plus du corps principal, il existe également une assistance externe telle que le freinage moteur et l'EPB après panne. La conception actuelle de la sécurité fonctionnelle ISO26262 pour l'électronique automobile cible principalement les pannes aléatoires du matériel électronique et électrique. La fracture mécanique du support de pédale est classée comme une défaillance structurelle mécanique. Les systèmes mécaniques ne vérifient généralement la fiabilité que par la résistance, la durabilité et la fatigue.Plus tard
: Après la rupture du support de pédale, existe-t-il un moyen pour le système de freinage d'identifier une « défaillance de la pédale » et de la distinguer de « le conducteur n'a pas appliqué les freins » ? Si cela peut être identifié, le système devrait-il dégrader activement le freinage ?
Wu Xiaodong, professeur agrégé à l'Institut de recherche sur les véhicules intelligents de l'Université Jiao Tong de Shanghai
: La pédale n'est cassée que mécaniquement. Si le circuit du système est intact, le système ne peut pas identifier avec certitude la défaillance de la pédale et ne peut donc pas déclencher sans condition un freinage de dégradation actif. Bien entendu, après cet incident, il n’est pas exclu que les constructeurs automobiles envisagent de déclasser leurs systèmes d’identification, mais cela augmentera les coûts.Plus tard
: Le freinage électrique passe du freinage électrohydraulique (EHB) au freinage électromécanique (EMB), avec de moins en moins de connexions physiques entre les pédales et les roues. Dans le cadre de cette tendance, les exigences de fiabilité pour l’extrémité d’entrée de la pédale devraient-elles également être augmentées ?
Wu Xiaodong, professeur agrégé à l'Institut de recherche sur les véhicules intelligents de l'Université Jiao Tong de Shanghai
: La pédale de frein hydraulique traditionnelle remplit deux fonctions à la fois : l'acquisition de l'intention de freinage et la transmission mécanique de la force. Cependant, la pédale de freinage électrique n’a qu’une seule fonction : la collecte des intentions de freinage. Par conséquent, la fiabilité de la pédale en tant que source de toutes les actions de freinage est particulièrement critique. Le développement ultérieur du produit doit augmenter la marge de conception du corps mécanique de la pédale et intégrer pleinement les défaillances mécaniques telles que la rupture du support de pédale dans l'analyse des risques du véhicule, et ne plus simplement les classer comme des non-considérations.Matériau : le plastique renforcé de fibres de verre peut répondre aux exigences de rigidité, mais il craint également davantage les freinages brusques
Plus tard
: Quelle est la différence entre l'ajout de matériaux renforcés de fibres de verre au polypropylène et aux pédales métalliques traditionnelles ?
Professeur Yang Zhenguo de l'Université de Fudan
: La différence est énorme. Les pédales de voiture ont connu en gros trois générations : la première génération est en métal, mais l'inconvénient est qu'elle est trop lourde ; la deuxième génération est constituée de fibre de verre continue en résine thermodurcissable, ce qui réduit le poids, mais le matériau est fragile et ne peut pas être recyclé ; la troisième génération est en PP (polypropylène) renforcé de fibres de verre, qui peut être recyclé et réutilisé, et le poids est réduit. Le PP lui-même peut être divisé en polypropylène isotactique, syndiotactique et atactique, et il peut même y avoir une petite quantité de matériaux PP recyclés ayant des propriétés différentes. De nos jours, afin de réduire le poids, on utilise principalement des composites de polypropylène isotactique renforcés de fibres de verre de longueur moyenne.Plus tard
: Ce matériau est-il suffisant pour fabriquer un support de pédale de frein ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Si la conception structurelle est raisonnable, il n'y a aucun problème pour que ce matériau réponde aux exigences de la pédale. Des modèles similaires utilisent des matériaux similaires et il n’y aura aucun problème.Plus tard
: La norme nationale exige que les matériaux des pédales aient des propriétés comparables à celles du métal. Comment comprenez-vous « tout à fait » ?
Professeur Yang Zhenguo de l'Université de Fudan
: Autrement dit, les performances clés sont fondamentalement les mêmes. Du point de vue des matériaux, les « quatre degrés » sont principalement pris en compte : résistance, rigidité, ténacité et dureté.La résistance est la contrainte subie par la section transversale d'un composant, telle que la résistance à la traction et la limite d'élasticité ; la rigidité est la déformation du composant sous l'action de forces externes, telles que la déflexion, la flexion et la torsion ; la ténacité est la capacité du matériau à absorber l'énergie et à se déformer plastiquement avant la rupture, ce qui inclut la résistance à la dilatation par fatigue et la résistance à la rupture sous des charges d'impact ; la dureté est la résistance à l'usure du matériau contre la déformation locale de la surface, car on marche souvent sur les pédales.
Plus tard
: Par rapport au freinage lent, les pièces en plastique sont plus susceptibles de se briser si vous freinez brusquement, est-ce vrai ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: C'est normal de le comprendre grossièrement de cette façon. Les propriétés mécaniques des plastiques et des métaux sont très différentes. Les normes nationales et industrielles actuelles se concentrent principalement sur la structure du support de pédale de frein en métal, et les autres matériaux ne sont que « disponibles à titre de référence ».Prenons l'exemple du support de pédale en métal. La norme industrielle exige que la pédale soit enfoncée avec une force de 1 500 N et maintenue pendant un certain temps. Après démoulage, la déformation permanente ne peut excéder 5 mm. En fait, cela nécessite une déformation élastique et une récupération. Le support métallique répond à cette exigence, et tout ira probablement bien si vous marchez fort dessus. En raison du comportement mécanique des métaux tels que l’acier et l’aluminium au stade élastique, le chargement lent et le chargement rapide sont fondamentalement identiques.
Cependant, les plastiques polymères sont plus mous sous une charge lente et plus durs sous l'impact, et leur module élastique devient plus grand. Cette fonctionnalité pose parfois des problèmes. Par exemple, si un plastique est chargé lentement jusqu'à 5 mm, il se trouve toujours dans la plage élastique et peut se remettre de la déformation ; mais sous l'impact, sa plage élastique peut n'être que de 3 mm et pas du tout de 5 mm.
Plus tard
: La déformation correspondant à la limite élastique devient plus petite.
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
:droite. La conception originale de l'usine a peut-être été conçue pour une charge lente de 1 500 N, ce qui répond aux normes de l'industrie, mais la dynamique peut ne pas être mesurée. Si la conception se trouve bloquée au point critique, elle peut dépasser la limite d'élasticité d'environ 1 500 N en cas de forte inclinaison. L’ajout de fibre de verre à ce matériau augmente ostensiblement la rigidité, mais introduit également de nombreuses interfaces et défauts. Une fois la limite d'élasticité dépassée, elle s'abîmera rapidement, notamment sous l'effet d'un choc. Ces dommages peuvent s’accumuler rapidement sous plusieurs charges.Plus tard
: L'empereur, connaisseur de voitures, a fait le test cette fois-ci en freinant de toutes ses forces alors que la voiture était dans un état relativement neuf. Après avoir récupéré la voiture, les utilisateurs ordinaires peuvent appuyer légèrement sur le frein les premières dizaines de fois. Si vous savez être un expert en automobile et que vous marchez légèrement dessus des dizaines de fois, puis que vous marchez dessus plus fort, les freins seront-ils moins susceptibles de se briser ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Cela n'a rien à voir avec ça. Tant que vous marchez dessus une fois, par exemple en cas d'urgence, vous devez freiner jusqu'au bout en quelques secondes. Cette structure de pédale peut laisser des dangers cachés après avoir marché une fois dessus. Il se peut qu'il ne soit pas cassé la première ou la deuxième fois, mais les dégâts sont déjà à l'intérieur et ne disparaîtront pas. Si vous rencontrez cette situation une ou deux fois plus tard, les dégâts continueront de s'accumuler et de s'accélérer, et ils pourront être brisés en marchant dessus une troisième ou une quatrième fois.Plus tard
: En regardant la rupture de la pièce, avez-vous tendance à penser qu'elle a été causée par la fatigue ou un excès de force en un instant ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Il s'est cassé après seulement quelques pas. Cela n’a probablement pas grand-chose à voir avec la fatigue.Plus tard
: Quel est l'effet de la température sur les propriétés des matériaux ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Très significatif. Les plastiques techniques comme le PP peuvent être très fragiles, surtout à froid. Ce test ne devrait avoir aucun rapport avec la température, mais si la conception structurelle ne tient pas compte de cette différence, la probabilité de problèmes augmentera dans les endroits très froids.Plus tard
: Ford a rappelé plus de 38 000 véhicules en 2020, également en raison de supports de pédale de frein cassés. Son matériau de support est en polypropylène et est cassé au niveau de l'axe de rotation. Un rapport publié à l'époque par la National Highway Traffic Safety Administration indiquait que la cause profonde était que les « facteurs de bruit » pendant le processus de fabrication n'étaient pas suffisamment pris en compte.
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua : Les performances des matériaux non métalliques sont très discrètes, et je comprends que le « facteur de bruit » est constitué de fluctuations des performances. Si seules des valeurs intermédiaires des propriétés des matériaux sont utilisées dans la conception, si des écarts se produisent dans un certain lot de matériaux ou si des défauts sont introduits lors de la fabrication d'un certain produit, des problèmes surviendront. Qu'il s'agisse d'une usine centenaire ou d'une nouvelle usine, étrangère ou nationale, si la conception n'est pas pleinement prise en compte, des problèmes similaires se poseront.
Fabrication : les différences entre les lots de matériaux et les traitements affecteront la résistance réelle de la pièce
Plus tard
: On dit qu'il y a des traces de soudure plastique près de la fracture du support de pédale de frein Zunjie V800. Est-il normal que de telles marques apparaissent sur des pièces moulées par injection ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
:normale. Par exemple, si vous prenez un plastique relativement grossier ou peu coûteux, vous verrez peut-être quelque chose comme une ligne de démoulage. Ce sont des marques de traitement normales. Certains poliront la ligne de démoulage, mais ceux dont le coût est inférieur ne la poliront peut-être pas. Ce processus fait également partie de la conception : la ligne de démoulage et l'emplacement de ce qu'on appelle la couture doivent tous être conçus. S’il existe une forme ou une structure aussi discontinue, vous devez déterminer où elle doit être conçue pour avoir le moins d’impact sur l’ensemble de la pièce. C'est un peu comme une languette d'emballage : une conception là où elle se brisera.Plus tard
: Certaines personnes pensent que la rupture du support de pédale de frein du Zunjie V800 est liée à la ligne de soudure.
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: C'est possible. Le matériau de la ligne de soudure est en effet un peu plus fragile. Cependant, si la conception est bien réfléchie, la ligne de soudage peut être placée dans un endroit où les contraintes ne sont pas si concentrées grâce à la conception du moule, ce qui peut être évité. Si la fracture est vraiment proche de la ligne de soudure, cela signifie que la structure est déjà mince et qu'il y a un maillon faible à l'endroit mince, ce qui est encore pire. Cependant, d'après les photos de la fracture que vous avez envoyées, il semble qu'elle ne soit pas sur la ligne de soudure. Cela dépend toujours de l'endroit où la contrainte est la plus concentrée sur le support.Le fournisseur de ce composant est en fait bien placé pour découvrir le problème. Il se peut qu'ils aient seulement fait un test de pédalage à vitesse lente et vérifié qu'il n'y avait pas de problème. Un test de chargement rapide doit être conçu pour vérifier si la pédale présente des problèmes sous l'impact.
Tardif : Quelles variables affecteront les performances de la pièce pendant le processus de moulage par injection ?
Professeur Yang Zhenguo de l'Université de Fudan
: L'accent est mis sur le processus de moulage. Les variables du processus d'injection comprennent la température d'injection, la pression d'injection, la vitesse d'injection, la configuration des canaux et des portes, ainsi que le processus de conservation de la chaleur une fois l'injection terminée. Pour les composants en plastique renforcé de fibres, les propriétés rhéologiques et la viscosité de la masse fondue doivent également être prises en compte, ce qui affectera grandement la répartition, la dispersion et l'orientation des fibres renforcées.La ligne de soudure est liée au processus de moulage. Tant que le moule est utilisé pour le moulage par injection, il doit y avoir des lignes de soudage. La clé est l’endroit où elle apparaît, qui dépend de la conception du portail, de la glissière et du moule. La ligne de soudage peut être ajustée grâce à la conception du processus de traitement.
Plus tard
: En ce qui concerne le processus de moulage par injection, pouvons-nous porter un jugement basé sur la probabilité et les conditions de déclenchement de la rupture que nous venons de mentionner ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: C'est difficile à juger, car la technologie utilisée par Zunjie n'est pas claire.Plus tard
: La cohérence des différents lots est-elle élevée pour le PP plus la fibre de verre ? Se pourrait-il que les matériaux utilisés dans ces trois voitures soient de mauvaise qualité ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: C'est possible, mais il est difficile de tirer une conclusion. Le plus gros problème avec les matériaux non métalliques est que la consistance n'est pas si bonne, pire que celle des métaux, et la différence est très évidente. Il reste encore à l’évaluer à partir de la conception structurelle. Les performances des matériaux ont une plage et la cohérence des lots doit être incluse dans la compréhension de la plage de performances des matériaux. Avec cette compréhension, la limite inférieure de performance du matériau doit être prise en compte lors de la conception et la structure doit être conçue en utilisant la limite inférieure. Dans le cas contraire, les performances de la structure pourraient être surestimées.Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: Des problèmes de fabrication sont également possibles. Par exemple, la résistance globale de ce lot de matériaux n'est pas bonne et il y a un problème avec le processus de moulage par injection de ce lot. Mais à en juger par les informations disponibles actuellement, leur cohérence de production est assez bonne et les trois méthodes sont toutes identiques. Si la cohérence de fabrication est bonne, c'est un problème de conception.Plus tard
: Dans quelle mesure la qualité des pièces peut-elle différer entre la production d'essais en petits lots et la production de masse à grande échelle ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: Les pièces d'essai et les pièces produites en série sont deux concepts. Les pièces sont divisées en modules souples, modules durs et pièces produites en série. Pour une production à petite échelle, comme 100 pièces, les moules sont sophistiqués, la vitesse n'est pas urgente et la finition est meilleure ; pour une production de masse, des dizaines de milliers de pièces, le processus de fabrication et le niveau des pièces peuvent être différents. Je ne connais vraiment pas grand-chose aux plastiques, mais pour les métaux, l'atelier de petites séries et l'atelier de production de masse ne sont généralement pas le même endroit, et il doit y avoir des différences dans les opérations de conception et de transformation. Je ne sais pas s'il s'agit d'un problème de conception, de test ou de fabrication.Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: S'il s'agit d'un problème de fabrication, la voiture qui a été soumise au DV (Design Verification, Design Verification), au PV (Production Validation, Product Verification) et à l'étalonnage du véhicule au début peut être différente des pièces produites en série ultérieures. Côté production, la vérification du moulage par injection des pièces en plastique a-t-elle été effectuée ? Les pièces sortant du moule ont-elles été inspectées quant à leur taille ? Est-il cohérent avec la maquette numérique construite à l’étape précédente ? Tout cela peut avoir un impact.Ingénieur développement contrôleur fournisseur : l'état des pièces moulées peut ne pas être le même que celui de celles produites en continu. Par conséquent, des tests destructifs doivent être effectués sur les pièces après la production continue de moules et sur les pièces assemblées hors de la chaîne de production, afin qu'elles puissent être plus proches de l'état des pièces produites en série.
La pédale de frein a une structure simple, mais la vérification ne peut pas être simplifiée
Plus tard
: La pédale semble relativement simple, est-elle habituellement fabriquée par le fournisseur ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Certaines entreprises l'ont externalisé, mais nous insistons pour le faire nous-mêmes. La majeure partie est conçue par nous-mêmes.Plus tard
: Ne pouvons-nous pas utiliser les pédales développées dans de nouveaux modèles ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Théoriquement oui, car la charge sur les pédales vient principalement des personnes. Si la pédale a déjà été testée et est relativement mature, elle peut être réutilisée, mais seulement si le test précédent a été précis.Plus tard
: De la conception des pédales aux tests, quelles sont les étapes spécifiques de l'ensemble du processus ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Si la conception des pédales est réalisée en interne, l'ingénieur concepteur disposera d'un guide de conception spécial. Après l'avoir compris, il peut démarrer la conception et procéder à une révision interne ; Ensuite, il effectuera une évaluation de vérification des processus et une vérification par simulation pour la chaîne d'approvisionnement avant de produire une production d'essai. Une fois l’essai de production réalisé, il doit subir des tests sur une seule pièce, des tests sur banc et des tests complets sur le véhicule.Plus tard
: Comment faire différents tests ?
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Les fournisseurs doivent effectuer des tests sur une seule pièce et des tests sur banc. Nos tests au banc mesureront également plusieurs dimensions : la résistance statique, la résistance aux chocs, les dommages et la durabilité. L'ensemble du test prend encore beaucoup de temps. Par exemple, le test de durabilité prend généralement 1 million de fois, et un cycle de durabilité prend au moins une semaine, mais nous effectuons en réalité plusieurs tours.Donc à nos yeux, du développement jusqu'à la fin, il ne devrait y avoir aucune casse de pédale. Bien qu'il s'agisse d'une chose très simple, ses normes, exigences et tests, au niveau des pièces, installés sur l'assemblage et installés sur le véhicule lui-même, ne sont pas simples du tout.
Ingénieur développement contrôleur fournisseur
: Le banc d'essai consiste à démonter séparément l'ensemble du système de freinage et à le mettre sur le banc d'essai pour un essai destructif. Il s'agit de mesurer les dommages en fonction de la valeur limite des conditions extrêmes de travail, ce qui équivaut à mesurer la force destructrice. Il doit résister à au moins 1,5 fois, voire au double, la redondance dans des conditions normales de travail extrêmes. Zunjie n'a peut-être pas effectué ce test de manière ciblée, sinon cette condition de test devrait pouvoir être identifiée, et il est impossible de passer directement à la production de masse dans cet état.Plus tard
: Combien de temps faut-il pour terminer les tests globaux du système de freinage ? Combien ça coûte?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: Le test des éléments de sécurité tels que la direction/le freinage s'étend essentiellement sur l'ensemble du test du véhicule. La période d’essai des véhicules était auparavant de 36 mois. Normalement, c'était deux hivers et un été. Maintenant, c'est généralement 18 mois. Certains constructeurs automobiles peuvent effectuer un hiver et un été, voire même aucun hiver, car les véhicules peuvent être expédiés en Nouvelle-Zélande, dans l'hémisphère sud, pour des essais hivernaux hors saison. Le nombre total de tests reste le même mais la durée diminue.En ce qui concerne le test de performance du véhicule par l'OEM, le coût de l'étalonnage et des tests du nouveau modèle se chiffre en millions, et le coût du modèle de remplacement est d'environ 500 000, sans compter le véhicule lui-même. Mais ce n'est qu'un test de performance, il existe divers autres tests comme la durabilité.
Ingénieur développement contrôleur fournisseur
: L'ensemble de l'essai du véhicule réside principalement dans son essai routier. Dans des circonstances normales, les essais routiers doivent être effectués à des températures basses et basses, et à des températures élevées et élevées, pendant au moins 6 mois de l'hiver à l'été pour vérifier les performances de freinage. Ceux qui fabriquent des freins se rendent généralement dans le nord-est pour un étalonnage à basse température, et en été, ils doivent également effectuer un étalonnage à haute température sur des routes à haute température, car les coefficients de friction et les coefficients d'adhérence sont différents sous des températures élevées/basses, et les coefficients de friction sur la glace, les routes mouillées et les routes en ciment sont différents.Mais si nous parlons uniquement de pédales, cela ne prendra pas si longtemps. Il s'agit d'un composant structurel très simple, pas aussi complexe qu'un système de freinage électromécanique et hydraulique. Une seule pédale, l'ensemble des tests durera au maximum deux mois. De la conception à l’ouverture du moule jusqu’à la production, cela prend encore un peu plus de temps, trois ou quatre mois.
Plus tard
: Dans quels environnements de vérification un composant de frein passe-t-il généralement de la conception à la production ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: La division du travail dans l'industrie automobile est très détaillée. Une pièce dispose d'ingénieurs R&D et d'ingénieurs de conception, et le fournisseur dispose également de son propre personnel de conception, de projet et de vérification. Il existe des ingénieurs de test du côté des OEM et des fournisseurs.Comme les composants de freinage, cela implique également la vérification du système de freinage, l'étalonnage du véhicule et les essais sur route. Les fournisseurs effectueront leur propre vérification, et les équipementiers ont également leurs propres exigences en matière de tests, et ils doivent également effectuer des tests sur différentes routes, telles qu'une adhérence élevée et une faible adhérence. Du point de vue du système, sa redondance de vérification devrait être très forte.
Plus tard
: Les constructeurs automobiles reproduiront-ils les performances des pièces fournies par les fournisseurs pour voir s'ils peuvent réellement y parvenir ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: Normalement, nous n’essayons pas de reproduire les performances du matériel. Le fournisseur émettra un rapport de test, qui équivaut à une garantie de secours pour faciliter la responsabilité ultérieure. Étant donné que les tests en personne effectués par le constructeur OEM consomment beaucoup de ressources, non seulement les freins, mais aussi les pièces du châssis et de la suspension doivent être testés par les fournisseurs eux-mêmes. Fondamentalement, les fournisseurs s’auto-approuvent.Des améliorations seront apportées au cours du processus de test. Apportez des modifications pendant les tests et répétez les tests. L'OEM impose également des exigences, telles que des tests directement après des modifications structurelles et des rapports après le test. Le personnel de l'usine principale de moteurs analysera le rapport. Ils ne croiront pas seulement à un seul résultat. Ils jugeront sur la base des données : combien de millimètres de déformation représente le nombre de bovins, et la résistance à la fatigue ou à la durabilité après combien de fois de charge d'impact.
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Nous devons vérifier pendant le processus de test. C'est ce qu'on appelle la capacité du processus et la capacité du processus. Pendant le développement, nous devons vérifier les capacités du processus de production, ce qui entraînera des problèmes de cohérence. Le processus de notre entreprise doit non seulement gérer les capacités des nouvelles pièces ou échantillons apportés pour les tests, mais également la cohérence, qui doivent toutes être gérées.Plus tard
: Si les exigences des constructeurs automobiles sont très élevées, comment les fournisseurs parviendront-ils à équilibrer la technologie et les coûts ?
Nouvel ingénieur en freinage forcé
: Au final, un compromis entre performance et coût acceptable pour les deux parties sera atteint, mais les bénéfices du fournisseur seront très faibles. La concurrence est désormais trop féroce et tous les fournisseurs et équipementiers opèrent dans des conditions de forte intensité et de faibles bénéfices. Si le coût d'une seule pièce n'est pas supprimé, le coût total ne sera pas supprimé et le prix de vente et le bénéfice ne seront pas attractifs. Bien entendu, quel que soit votre choix, si le véhicule complet n’a pas été vérifié, le constructeur automobile a un problème ; si les pièces sont mal conçues et qu'il y a une baisse de performance à grande échelle dans les pièces de production en série et les pièces d'assemblage d'essai, le fournisseur a un problème.Construire des voitures de plus en plus vite présente des avantages et des coûts
Plus tard
: On dit que la construction de voitures devient de plus en plus rapide maintenant. Dans quelle mesure ce « rapide » est-il spécifique ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: Il y a près de dix ans, il fallait 4 à 5 ans pour développer un nouveau modèle, de l'établissement du projet à la production de masse. Désormais, cela ne devrait pas prendre plus de deux ans pour réaliser un nouveau projet.Plus tard
: Quelles décisions spécifiques seront finalement affectées par la pression des délais et des coûts ?
Ingénieur freins pour une entreprise automobile
: La pression pèse sur la sélection des fournisseurs, la conception structurelle, les matériaux et la technologie de transformation. Ce n'est pas parce qu'aucun problème n'a été détecté lors des tests du composant lui-même qu'il n'y aura aucun problème une fois celui-ci installé sur le véhicule et intégré dans l'ensemble du système.Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: Les voitures à différents niveaux de prix présenteront des différences selon la sélection du fournisseur et la conception spécifique. Désormais, le coût a été très détaillé. Pour les fournisseurs qui fabriquent uniquement des pièces mécaniques, le bénéfice peut être seulement d’environ 3 %, voire moins.Afin d'accéder au système d'un certain constructeur automobile, certains fournisseurs peuvent réaliser un ou deux premiers projets à perte. Ils doivent d’abord entrer dans le système. Plus il vend de voitures, plus il perd, à tel point que certains fournisseurs souhaitent même que les constructeurs automobiles vendent moins.
Plus tard
: De quoi les ingénieurs s'inquiéteraient-ils ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: Être rapide a l'avantage de pouvoir répondre plus rapidement au marché. Mais d’un point de vue technique, c’est encore trop rapide. En fin de compte, ce sont les consommateurs et les salariés des constructeurs automobiles qui doivent rattraper ces leçons.Ingénieur des freins d'une entreprise automobile : Les matériaux et la technologie de traitement sont très complexes. S'il y a un léger changement, la performance finale peut être bien pire. Parfois, le fournisseur a l'impression qu'il a simplement apporté une petite modification et l'a testé, mais lorsqu'il est installé sur le véhicule complet, le résultat peut ne pas fonctionner.
Plus tard
: Faire des pièces plus fines, plus légères ou changer de matériaux signifie-t-il faire des économies ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: Vous ne pouvez pas juger de cette façon. Par exemple, une fois que les véhicules électriques ont récupéré une grande partie de l'énergie cinétique, la fréquence d'utilisation et la durabilité des freins à friction diminueront et les plaquettes de frein pourront être amincies en conséquence.Cela peut non seulement réduire le coût de l'ensemble plaque de friction et étrier, mais également augmenter la résistance structurelle en raccourcissant l'envergure des deux bras de l'étrier. Par conséquent, si vous ne pensez pas qu’il est dangereux de constater un « amincissement », cela dépend si les exigences d’utilisation ont changé et si la conception et la vérification ont changé en conséquence.
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: De nos jours, de nombreuses pièces introduisent de nouveaux matériaux non métalliques afin de réduire leur poids, mais les caractéristiques des matériaux non métalliques sont bien différentes de celles des métaux. La plupart des matériaux non métalliques sont sensibles aux taux de chargement. Que vous pédaliez vite ou lentement, la différence de réponse est différente du métal. Cette différence doit être prise en compte lors de la formulation des normes afin de les rendre plus complètes et plus strictes.De plus, il n'existe actuellement aucune norme appropriée pour évaluer les supports de pédale de frein fabriqués à partir de matériaux non métalliques. Selon les normes originales d’évaluation des stents métalliques, elles pourraient ne pas être suffisamment complètes. Lorsque ce genre de problème survient, il peut y avoir des problèmes. La sélection des matériaux a changé et les normes de test et d'inspection correspondantes doivent également être suffisamment prises en compte.
Ingénieur des freins d'une nouvelle entreprise de véhicules électriques
: Si cela n'a pas été vérifié au niveau du véhicule, il s'agit d'un problème avec l'OEM ; s’il y a un problème avec la conception des pièces elles-mêmes, c’est un problème avec le fournisseur. Après une défaillance, les deux parties doivent faire l'objet d'une enquête séparée et la responsabilité ne peut être attribuée à une seule partie.Plus tard
: Avec autant de personnes participant à la vérification, pourquoi des problèmes surviennent-ils encore à la fin ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: L'existence d'un processus ne signifie pas qu'il n'y aura pas de problèmes dans chaque maillon. Plusieurs entreprises étrangères que je connais doivent au moins passer par de nombreuses vérifications et procédures. Mais si quelque chose qui ne devrait pas être cassé finit par s'écouler, cela signifie qu'il y a un problème avec un ou plusieurs liens. Le lien spécifique est inconnu du monde extérieur.Plus tard
: Maintenant que l'emplacement de la fracture est clair, pourquoi ne pouvons-nous pas simplement étudier le composant cassé ?
Professeur Yang Zhenguo de l'Université de Fudan
: L'emplacement de la fracture est la source de la rupture, généralement au point de contrainte maximale ou là où il existe un défaut de matériau. Nous avons vu dans la vidéo qu'un composant était cassé. Il ne s’agit là que de la manifestation macroscopique de la défaillance et ne peut être directement assimilée à la cause de la défaillance. Le simple fait de parler d’un seul point peut facilement conduire à des conclusions unilatérales et trompeuses. De nombreux échecs ne sont pas causés par un seul facteur, mais sont le résultat de l’interaction et du couplage de plusieurs facteurs. À l’heure actuelle, il y a un manque d’informations sur place et de micro-analyses, et il n’est pas possible de prioriser les différentes causes possibles.Je pense que l'analyse actuelle sur Internet repose entièrement sur l'étendue de ses propres connaissances et sa capacité à expliquer les problèmes, ce qui n'est pas suffisant. L’analyse des échecs est une analyse complète dans plusieurs disciplines. Toute défaillance doit prendre en compte l'évaluation complète de la sécurité du cycle de vie, comprenant 11 facteurs tels que la conception, les matériaux, la fabrication, l'installation, l'inspection, l'exploitation, la maintenance, l'environnement, le transport, le stockage et la gestion. En ce qui concerne la rupture accidentelle de ce support, des facteurs connexes tels que la conception structurelle, la qualité du produit, le processus de moulage, le processus d'assemblage, les méthodes de fonctionnement et les conditions environnementales doivent être pris en compte.
Plus tard
: De l'observation d'une panne de composant à la recherche de la cause profonde, quelles sont les étapes d'une analyse complète de la défaillance ?
Professeur Yang Zhenguo de l'Université de Fudan
: Je résume le système d'analyse des défaillances en « cinq éléments » : mode de défaillance, forme de défaillance, défaut de défaillance, mécanisme de défaillance et cause de la défaillance. Ils peuvent être vérifiés mutuellement à travers la chaîne de preuves, garantissant ainsi que les conclusions de l’analyse tirées sont crédibles et fiables.Plus précisément, le mode de défaillance est l'apparition du composant après une défaillance ; c'est-à-dire les caractéristiques morphologiques macroscopiques de la rupture ; le mode de défaillance correspond à l'emplacement spécifique et aux caractéristiques de dommage du composant après une défaillance. Également connues sous le nom de caractéristiques de défaillance ; les défauts de défaillance sont les défauts originaux ou secondaires qui provoquent la défaillance d'un composant, et sont également la « trace » laissée par le défaut, qui équivaut à une « empreinte digitale » ; le mécanisme de défaillance correspond aux processus d'évolution des dommages physiques, chimiques et autres subis à l'intérieur du matériau lorsque le composant tombe en panne, ce qui est la clé de l'analyse de la défaillance ; la cause de la défaillance est le facteur clé conduisant à la défaillance d'un composant, c'est-à-dire la cause première, qui est l'objectif de l'analyse de la défaillance. Nous utilisons généralement une analyse de fracture approfondie, y compris une macro-analyse, une méso-analyse et une micro-analyse, pour trouver avec précision la source des défauts, déterminer le processus d'évolution des dommages et son mécanisme, et retracer la cause de la défaillance, telle que la fatigue, la surcharge, l'impact, les défauts de fabrication, une mauvaise exécution, une mauvaise conception, etc.
Les causes de défaillance sont également divisées en causes profondes, causes secondaires et causes associées, et les ABC sont répertoriés par ordre de gravité. Ce qu’il faut vraiment clarifier, c’est la cause profonde. Si seule la cause superficielle est trouvée et que la cause profonde n’est pas retracée, des accidents de défaillance similaires se reproduiront encore à l’avenir.
De plus, pour un cas de défaillance complexe, l'analyse de la défaillance comporte généralement neuf étapes : enquête sur site, inspection de l'apparence, test de performance, analyse microscopique, analyse des milieux environnementaux, analyse de simulation (y compris test au banc), analyse complète, conclusion de l'analyse et solution.
Plus tard
: Après avoir trouvé la cause, comment pouvons-nous confirmer que le plan de modification est vraiment efficace ?
Professeur Yang Zhenguo de l'Université de Fudan
: Une fois le plan d'amélioration mis en œuvre, des tests physiques doivent être réalisés dans les conditions réelles de travail pour identifier rapidement si le plan d'amélioration est efficace. En ce qui concerne l'analyse des performances des matériaux, les tests sont généralement divisés en trois niveaux. Le premier niveau est l’auto-inspection, où vous vérifiez votre propre plan de modification ; le deuxième niveau est l'inspection mutuelle, où d'autres membres du personnel ou des institutions similaires effectuent des inspections pour voir si les résultats sont cohérents et conformes ; le troisième niveau est l'inspection externe, c'est-à-dire l'inspection effectuée par un organisme d'inspection tiers indépendant. D'autres inspections font autorité. L’auto-inspection à elle seule ne constitue pas une évaluation de l’intégrité, et différents niveaux doivent être testés et identifiés.Plus tard
: La modification de la norme nationale et la spécification d'une capacité de charge de pédale plus élevée peuvent-elles résoudre le problème ?
Ingénieur de développement de contrôleurs fournisseurs : ce nombre est difficile à définir directement en tant que valeur standard nationale unifiée, car la structure de freinage est en constante évolution. Si l'avenir est celui du freinage complet par fil, ne reposant plus sur des connexions mécaniques, et qu'un freinage complet peut être obtenu en appliquant une force de plusieurs centaines de N via le simulateur, alors il se peut qu'il n'y ait aucune exigence concernant la valeur de force d'origine. De nombreuses personnalités du secteur se forment grâce à une pratique à long terme.
Ingénieur freins d'un constructeur automobile indépendant
: Beaucoup de ces indicateurs proviennent de la propre expérience des constructeurs automobiles. Que cela coûte 3 000 N ou combien, chaque entreprise peut être différente. On ne peut pas s'éloigner de la structure spécifique et se contenter de comparer un nombre.Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Actuellement, il manque encore des normes d'évaluation suffisamment adaptées et complètes pour les supports de pédales non métalliques. Selon la méthode originale d’évaluation des stents métalliques, il est impossible d’évaluer de manière aussi complète les caractéristiques des matériaux non métalliques. Les changements dans la sélection des matériaux et les normes de test et d’inspection doivent être ajustés en conséquence.Acheteurs de sociétés automobiles en coentreprise
: Je me fiche de la valeur numérique spécifique. C’est une question de recherche et de développement. Je me soucie de l’impact de cette affaire. L'analyse des risques comporte trois dimensions : la gravité, la fréquence d'occurrence et la découvrabilité. Cette gravité est proche de l'infini. Si l'étalon national ne peut pas être couvert, l'étalon national doit alors être modifié et le testeur sera appelé pour calibrer le nouvel étalon sur place.Plus tard
: En tant que consommateur ordinaire, que pouvez-vous faire ?
Ingénieur R&D étranger de niveau 1 en matière de systèmes de freinage
: Les consommateurs ordinaires ne peuvent fondamentalement pas faire la différence. Nous, qui faisons de la recherche et du développement, pouvons avoir certaines considérations liées à l'expérience de l'industrie lors de l'achat d'une voiture, mais les consommateurs sans expérience pertinente ont du mal à juger de la qualité de la conception et de la vérification à partir de l'apparence, de la configuration ou d'un essai routier.Les voitures à différents niveaux de prix différeront en effet en termes de sélection de fournisseurs et de conception spécifique, mais le prix peut également inclure une prime de marque élevée, donc être cher ne signifie pas nécessairement qu'il n'y aura pas de problèmes. Pour les particuliers, le taux d’échec est un concept big data. Mais une fois que je le rencontre, c'est 100 %. Un consommateur ne peut acheter une voiture que tous les cinq ans et seulement deux ou trois au cours de sa vie. Les mégadonnées sont d’une aide très limitée pour les consommateurs individuels.
Plus tard
: Les consommateurs ne peuvent pas le vérifier eux-mêmes. Quelles informations les entreprises doivent-elles au moins divulguer ?
Chercheur en mécanique des matériaux à l'Université Tsinghua
: Il doit expliquer quels matériaux sont utilisés dans les pièces, si la méthode d'essai est spécifique aux caractéristiques de ce matériau, et comment compléter la vérification pour les pièces non couvertes par la norme d'origine. Les matériaux et la construction ont changé et il ne suffit pas de dire « conforme aux anciennes normes ».Source de l'image du titre : "Vitesse de la vie et de la mort"
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