[发明专利]伸缩节可靠性疲劳寿命评估方法

摘要

本发明的伸缩节可靠性疲劳寿命评估方法，其具体步骤如下：步骤一，确定伸缩节产品的疲劳寿命的薄弱环节、对应的失效机理和影响疲劳寿命的敏感因素；步骤二，进行非线性仿真分析和疲劳寿命分析，建立伸缩节的有限元模型；步骤三，依据步骤一中所确定的敏感因素，确定影响伸缩节疲劳寿命的关键参数；应用实际测量数值对各关键参数进行统计分布拟合，采用蒙特卡洛重要抽样法完成关键参数的多次随机抽样；步骤四，进行伸缩节可靠性疲劳寿命的评估，将多次随机抽样后的样本参数输入已建立的伸缩节有限元模型，并对疲劳寿命分析结果进行统计分布拟合，在给定置信度下得到伸缩节的可靠性疲劳寿命。

主权项

1.一种伸缩节可靠性疲劳寿命评估方法，其基于有限元仿真及随机抽样技术对伸缩节产品进行可靠性疲劳寿命评估，其特征在于，其具体包括如下步骤：步骤一，确定伸缩节产品的疲劳寿命的薄弱环节，所述薄弱环节为波纹管，确定所述薄弱环节对应的失效机理为疲劳失效和影响疲劳寿命的敏感因素；所述敏感因素为所用伸缩节各组成零件的材料、装配模型、环境条件、边界条件及工作载荷剖面；步骤二，根据所用伸缩节各组成零件的材料、装配模型、环境条件、边界条件及工作载荷剖面，进行非线性仿真分析和疲劳寿命分析，建立伸缩节的有限元模型；步骤三，依据步骤一中所确定的敏感因素，确定影响伸缩节疲劳寿命的关键参数；所述关键参数包括波纹管的尺寸、伸缩节的装配误差、伸缩节的工作载荷以及伸缩节的环境载荷，应用整个伸缩节的实际测量数值对各关键参数进行统计分布拟合，所述分布拟合包括正态分布和威布尔分布，所述正态分布的概率密度函数为：式中，x为尺寸参数，f(x)为具体尺寸取值的概率，μ为分布的均值，是对中心趋势或中点的度量；σ为分布标准差，是对分散性的度量；威布尔分布为三参数威布尔分布，其概率密度函数为：三参数威布尔分布的累积分布函数为：三参数威布尔分布记为X～W(β,θ,α)，其中β为形状参数，θ为尺度参数，α为位置参数，其取值范围都是(0，∞)；令三参数威布尔分布的位置参数α＝0，简化为两参数威布尔分布，其概率密度函数为：累积分布函数为：当形状参数β＝1时，威布尔分布退化为指数分布；根据累积分布函数，采用蒙特卡洛重要抽样法完成关键参数的多次随机抽样；步骤四，进行伸缩节可靠性疲劳寿命的评估，将多次随机抽样后的样本参数输入步骤二中已建立的伸缩节有限元模型，得到多组疲劳寿命分析结果，并对该疲劳寿命分析结果进行统计分布拟合，在给定置信度下得到伸缩节的可靠性疲劳寿命。