[发明专利]基于数字滤波和虚拟损伤的换热器失效原因测试方法

权利要求书

1.一种基于数字滤波和虚拟损伤的换热器失效原因测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

A)传感器布置：通过对换热器进行有限元分析，结合同类产品售后失效经验，对换热器的工作条件进行评估，选取换热器应力集中的部位和易失效的部位为测点布置应变片，测量各测点在发动机测试时的应变信号ε，在换热器壳体上布置三方向振动加速度传感器，测量换热器在测试时的加速度时域信号g；

B)启动发动机进行测试，获取加速度时域信号g和各测点的应变信号ε；

C)通过对换热器在稳定的发动机测试循环时各测点的应变信号ε进行滤波和伪损伤计算，得到对应于相同虚拟循环测试应变载荷标准幅值ε_pseudo的热疲劳循环次数N_T和振动疲劳循环次数N_V，选取热疲劳循环次数N_T的最大值N_Tmax和振动疲劳循环次数N_V的最大值N_Vmax进行数值比较，若N_VmaxN_Tmax，则振动疲劳是本次发动机测试时换热器失效的主要原因，反之则热疲劳为主要失效原因，N_Vmax和N_Tmax对应的测点分别为振动疲劳薄弱点和热疲劳薄弱点。

2.根据权利要求1所述基于数字滤波和虚拟损伤的换热器失效原因测试方法，其特征在于：所述步骤C)中，热疲劳载荷伪损伤计算包括如下步骤：

C1)对换热器在稳定的发动机测试循环时每个测点的应变信号ε进行Butterworth低通滤波，滤波截止频率为10hz，滤波类型选择保留相位，滤波后得到的应变时域信号ε_LP，作为发动机测试循环时换热器的热疲劳载荷时域信号ε_LP；

C2)设置分辨率对所述步骤C1)取得的热疲劳载荷时域信号ε_LP进行雨流计数法分析，计算统计基于分辨率的不同幅值应变变化发生次数，生成热疲劳载荷时域信号ε_LP的雨流矩阵，设产品S-N疲劳寿命曲线斜率为k，换热器在发动机测试循环时，热疲劳载荷变化幅值为ε_iLP的发生次数为n_iLP，i为分辨率，ε_pseudo为虚拟循环测试应变载荷标准幅值，则热疲劳载荷伪损伤等效于虚拟循环测试应变载荷标准幅值ε_pseudo经过次造成的损伤，使用Miner Rule对换热器热疲劳载荷时域信号ε_LP的雨流矩阵中所有的应力变化幅值及其发生次数对应ε_pseudo的试验次数进行累加，得到具有相同疲劳伪损伤幅值为ε_pseudo的热疲劳循环次数j为分辨率上限。