[发明专利]一种考虑多机理的加速寿命试验载荷谱确定方法有效
申请号: | 201410396392.8 | 申请日: | 2014-08-13 |
公开(公告)号: | CN104156599B | 公开(公告)日: | 2017-03-08 |
发明(设计)人: | 陈云霞;廖寻;井海龙;康锐 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 北京慧泉知识产权代理有限公司11232 | 代理人: | 王顺荣,唐爱华 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明一种考虑多机理的加速寿命试验载荷谱确定方法,其具体步骤如下1.主机理分析;2.加速因子计算;3.加速应力水平与加速因子初步确定;4.基于疲劳、磨损动作类机理的试验时间初步确定;5.考虑老化和腐蚀类机理的试验时间最终确定;6.加速寿命试验载荷谱最终确定。本发明可以直接应用于产品,给出了基于机理计算确定加速寿命试验载荷谱各参数的方法,工程适用性强;同时,本发明分疲劳、磨损动作类机理和老化、腐蚀类机理进行了多机理的试验时间协同分析,保证了加速寿命试验时间的准确性。 | ||
搜索关键词: | 一种 考虑 机理 加速 寿命 试验 载荷 确定 方法 | ||
【主权项】:
一种考虑多机理的加速寿命试验载荷谱确定方法,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,结合作动器产品的组成、结构、原理,进行故障模式、机理和影响分析即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,综合确定产品的薄弱环节及其对应的主机理;步骤二:加速因子计算;根据步骤一中主机理分析结果,带入加速因子模型中分别计算各主机理在不同应力水平下的加速因子;步骤三:加速应力水平与加速因子初步确定;针对不同应力水平下各主机理加速因子计算结果,根据加速因子均方根最小原则初步确定加速应力水平;再结合初步确定的加速应力水平根据加速因子取小原则确定加速因子Af;步骤四:基于疲劳、磨损动作类机理的试验时间初步确定;根据疲劳、磨损动作类机理结合产品常规应力载荷谱初步确定试验时间,包括:a.根据加速因子Af确定高应力载荷谱;在保证总循环次数和应力水平数不变的条件下减小低应力水平循环数,同时相应增加加速应力水平下的循环次数,使得高应力谱的累积损伤是常规应力载荷谱的Af倍,此时对应的载荷类型和应力水平为初步确定的高应力载荷谱;b.加速寿命试验循环单元数确定;根据常规应力谱对应的循环单元数NC和加速因子Af,确定加速寿命试验对应的循环单元数NJ为:NJ=NCAf---(1)]]>式中:Af为加速寿命试验产品的加速因子;NC为常规应力载荷谱对应的循环单元数;若NJ非整数则向上取整;c.循环单元载荷谱初步确定;加速寿命试验一个循环单元载荷谱每级应力水平下的循环次数ni0为:ni0=niAfNJ---(2)]]>式中ni0为循环单元载荷谱每级应力水平下的循环次数,若ni0非整数则向上取整;ni为高应力载荷谱每级应力水平下的循环次数;NJ为加速寿命试验载荷谱对应的循环单元数;结合常规应力谱每种应力水平下频率为fi0,一个循环单元试验时间t0为:t0=Σi=1rni0fi0---(3)]]>式中:r为常规应力谱应力水平数;ni0为循环单元载荷谱每级应力水平下的循环次数;fi0为常规应力谱每种应力水平下频率;t0为一个循环单元试验时间;d.加速寿命试验时间的初步确定;考虑产品分散系数初步计算加速寿命试验时间,取分散系数K=1.2~1.5,初步确定的加速寿命试验时间tJ0为:tJ0=K×NJ×t0 (4)考虑产品分散系数后的加速寿命试验循环单元数NJ’为:NJ′=K×NJ (5)式中:tJ0为初步确定的加速寿命试验时间;NJ’为考虑分散系数后的加速寿命试验循环单元数;步骤五:考虑老化和腐蚀类机理的试验时间的最终确定;老化与腐蚀类机理的加速寿命试验时间用式(6)进行计算:tJ1=K×trAfr---(6)]]>式中tJ1为基于老化和腐蚀机理确定的加速寿命试验的试验时间,tr为寿命指标要求值,Afr为老化和腐蚀机理的加速因子;分别计算在不同应力水平下的tJ1,然后选取其中小于且最接近tJ0的试验时间所对应的应力水平作为老化和腐蚀机理的加速应力水平;步骤六:加速寿命试验载荷谱的最终确定;综合步骤四确定的加速寿命试验循环单元载荷谱参数与循环单元数和步骤五确定的加速寿命试验时间,取两个试验时间的最大值作为产品加速寿命试验载荷谱。
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