[发明专利]一种基于理论模型的柱塞泵加速因子确定方法

权利要求书

1.一种基于理论模型的柱塞泵加速因子确定方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：主机理分析：确定柱塞泵产品的薄弱环节及其对应的耗损型失效机理；主机理分析根据给定的载荷谱或任务剖面，结合柱塞泵产品的组成、结构、原理，进行故障模式、机理和影响分析即进行FMMEA，在FMMEA的基础上根据各机理对应的故障模式的严酷度及发生频度，综合确定柱塞泵产品的薄弱环节及其对应的主机理；

步骤二：加速寿命试验载荷谱确定：基于产品主机理分析结果和成品厂给定的常规试验载荷谱，结合产品工作极限与试验设备加载能力确定加速应力类型与范围，确定加速寿命试验载荷谱；

表1 为柱塞泵常规试验每阶段40h载荷谱

步骤三：加速因子理论模型确定：根据步骤一中主机理分析结果，选择对应的加速因子理论模型；

步骤四：加速因子综合确定：基于成品厂给定的常规试验载荷谱和步骤二确定的加速寿命试验载荷谱带入加速因子理论模型中计算产品各薄弱环节的加速因子，最后根据加速因子取小原则综合确定产品的加速因子；

其中，在步骤一中所述的主机理是指对产品寿命起关键作用的耗损型失效机理；

其中，在步骤三中所述的选择对应的加速因子理论模型,该对应的加速因子理论模型包括：

a.疲劳类机理：

疲劳加速因子理论模型如下式所示：

$a=\frac{n_1{\left(P_{1}tan\right({\mathrm{\β}}_1\left)\right)}^m}{n_2{\left(P_{2}tan\right({\mathrm{\β}}_2\left)\right)}^m}---\left(1\right)$

${\mathrm{tan\β}}_i=\frac{Q_i*tan(15/180)}{50},i=1,2---\left(2\right)$

其中，Q₁,Q₂—柱塞泵加速载荷和常规载荷出口流量；

n₁,n₂—加速载荷和常规载荷的转速，r/min；

P₁,P₂—柱塞泵加速载荷和常规载荷出口压力，MPa；

β₁,β₂—柱塞泵加速载荷和常规载荷斜盘倾角，由流量决定，rad；

m—与材料有关的参数；

b.磨损类机理：

磨损加速因子理论模型如下式所示：

$a=\frac{n_1{P}_1{\left(tan\right({\mathrm{\β}}_1\left)\right)}^m}{n_2{P}_2{\left(tan\right({\mathrm{\β}}_2\left)\right)}^m}---\left(3\right)$

${\mathrm{tan\β}}_i=\frac{Q_i*tan(15/180)}{50},i=1,2---\left(4\right)$

其中，Q₁,Q₂—柱塞泵加速载荷和常规载荷出口流量；

n₁,n₂—加速载荷和常规载荷的转速，r/min；

P₁,P₂—柱塞泵加速载荷和常规载荷出口压力，MPa；

β₁,β₂—柱塞泵加速载荷和常规载荷斜盘倾角，由流量决定，rad；

m—与材料有关的参数；

c.老化类机理：

老化加速因子理论模型如下公式所示：

$a={\left(\exp \right(-\frac{E}{R}\left(\frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_1}\right)\left)\right)}^{(1/0.46)}---\left(5\right)$

其中：E——活化能/J*mol^-1；

R——气体常数8.314/(mol*k)^-1；

T₁,T₂——加速载荷和常规载荷老化反应温度/K。