隨著汽車工業(yè)中非金屬材料的廣泛應用，其耐老化性能日益受到重視。自然暴曬試驗雖能真實反映材料在實際使用環(huán)境下的老化行為，但存在試驗周期長、條件不可控、重復性差等不足。為縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，人工加速老化試驗逐漸成為研究熱點。本文基于整車自然暴曬與紫創(chuàng)測控luminbox全光譜鹵素燈太陽模擬器開展對比研究，通過搭載PC樣板與采用溫度校正太陽輻射量法（TNR）分析兩者老化相關性。

自然暴曬試驗方法

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本研究選取具有典型氣候差異的新疆吐魯番和海南瓊海暴曬試驗場，兩地環(huán)境特征如表1 所示。吐魯番地處干旱地區(qū)，年平均溫度17.6℃，年降雨量僅 8.5mm，相對濕度 26%，年輻照總量達6769MJ/m2；瓊海為熱帶濕潤氣候，年平均溫度26.4℃，年降雨量 2283mm，相對濕度 82%，年輻照總量4507MJ/m2，兩地氣候差異為相關性研究提供了全面的環(huán)境樣本。

全光譜陽光模擬試驗方法

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試驗采用DIN 75220 標準，將整車置于配備溫度、濕度及輻照度控制與檢測設備的環(huán)境試驗艙內(nèi)，搭載全光譜鹵素燈太陽模擬器開展試驗。試驗周期為25 個循環(huán)（總計 600h），其中包含 15 個干熱氣候循環(huán)和 10 個濕熱氣候循環(huán)。全光譜鹵素燈的光譜輻射分布需滿足特定要求：波長280~400nm 占比 6.1%、400~800nm 占比 51.8%、800~3000nm 占比 42.1%，各波段允許偏差均為±5%。

相關性研究方法

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全光譜的光譜輻射分布

本研究采用溫度校正太陽輻射量法（TNR）結(jié)合PC 樣板搭載試驗。TNR 法源自GMW 3417 標準，通過實時采集黑標溫度和總輻射量進行能量累積，有效關聯(lián)溫度與輻照強度兩大老化關鍵因素，計算公式為：

其中R為零部件每 5min 吸收的太陽輻射量（MJ/m2），T為零部件表面每 5min 測得的黑標溫度（℃），TNR 為溫度調(diào)節(jié)輻照量（MJ/m2）。

試驗條件定義

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自然暴曬樣車按企業(yè)標準停放在兩試驗場，車頭朝南，暴曬周期1 年；陽光模擬試驗樣車按DIN 75220 標準置于試驗艙內(nèi)，周期25 個循環(huán)（600h）。傳感器安裝于儀表板上罩中間部位（陽光照射最嚴重區(qū)域），同步測量總輻射量與黑標溫度；3 臺試驗車的同一部位均搭載PC 樣板，分別用于兩地自然暴曬及陽光模擬試驗，定期測試色差。

整車 TNR 能量測試結(jié)果

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對兩種車型在瓊海、吐魯番自然暴曬及陽光模擬試驗中的儀表板區(qū)域數(shù)據(jù)進行TNR 計算，結(jié)果顯示：車型 A 的全光譜陽光模擬 TNR 數(shù)據(jù)占海南暴曬的 83.8%、吐魯番暴曬的 84.5%；車型 B 的對應占比分別為 75.4% 和 71.0%。這表明儀表板區(qū)域的全光譜陽光模擬試驗與自然暴曬試驗具有較高吻合度，不同車型因結(jié)構(gòu)設計差異，相關性系數(shù)略有不同，但整體處于70%~84% 區(qū)間。

PC 樣板色差測試結(jié)果

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各個狀態(tài)一段時間間隔內(nèi)PC 樣板的色差變化值（△ E）

采用分光測試計（D65,10°,SCI）對PC 樣板進行測試，每塊樣板選取3 個點位測量，取算術平均值后計算色差，每組3 塊樣板再取均值。測試結(jié)果顯示，全光譜陽光模擬試驗中PC 樣板的色差數(shù)據(jù)，與新疆吐魯番、海南瓊海自然暴曬后的樣板色差數(shù)據(jù)差異較小，表明兩者在材料顏色老化表現(xiàn)上具有較好的相關性，驗證了陽光模擬試驗對自然老化的模擬有效性。

研究表明，儀表板上罩區(qū)域的全光譜陽光模擬與自然暴曬具有較高相關性，25 個循環(huán)（600h）的陽光模擬試驗相當于自然暴曬一年的70%~84%，不同車型存在小幅差異。全光譜陽光模擬試驗的PC 樣板色差數(shù)據(jù)與自然暴曬結(jié)果吻合度良好，且該試驗具有周期短、條件可控的優(yōu)勢，可在整車及零部件研發(fā)中發(fā)揮重要驗證作用。

Luminbox全光譜鹵素燈太陽光模擬器

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紫創(chuàng)測控Luminbox全光譜鹵素燈太陽光模擬器專為汽車、工業(yè)測試等領域打造，致力于精準模擬太陽光環(huán)境，其采用先進的全光譜鹵素燈技術，能近乎真實地還原太陽光譜，為汽車老化實驗提供太陽輻射模擬。

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全光譜范圍:300nm-1200nm

設計結(jié)構(gòu)靈巧便于安裝

配備電壓電流調(diào)節(jié)功能

符合GJB150.7A-2009、VW/DIN75220、BMWPR306標準

紫創(chuàng)測控Luminbox全光譜鹵素燈太陽光模擬器，通過優(yōu)化鹵素燈的光譜輸出和穩(wěn)定性，在保證高精度模擬太陽光譜的同時，顯著提升了能效比和使用壽命，為汽車材料測試提供了更可靠的選擇。

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