振动加速因子试验方法研究

为了快速获得准确的加速因子,在对Palmgren-Miner疲劳累积损伤原理和随机振动宽、窄带应力作用下累积损伤分布特点研究的基础上,推导出随机振动应力作用下的加速因子计算方程,以此作为加速寿命方程同时结合加速寿命试验理论,设计并实施了样件的加速寿命试验。通过对试验数据的weillbull模型验证和最小二乘数据处理,获得了样件材料的振动加速因子。该试验方法为其他材料的加速因子的试验获取和环境振动试验条件的制定提供实践和理论指导。     

MEMS惯导的加速寿命试验分析

针对微机械惯性导航系统的储存寿命进行了加速寿命试验分析。介绍了MEMS惯导的特性及主要指标。依据加速寿命试验的基本理论,结合MEMS惯导中的关键器件特性,对加速应力、应力水平及加速模型进行了选取,制定了试验方案;同时,提出了该试验方案下威布尔分布数据的分析方法,从而可估算出产品的寿命。     

气缸双应力恒加试验的优化设计

基于三个未知参数的加速方程,在假定产品寿命服从两参数Weibull分布的条件下,以正常应力水平下特征寿命的极大似然估计(Maximum likelihood estimation, MLE)渐近方差最小为设计原则,建立气缸双应力恒加试验优化模型,设计优化方案;分别选择传统方案与优化方案实施双应力加速寿命试验,根据传统方案和优化方案理论,确定加速应力谱及试验条件矩阵;做了各组应力下参数估计与评价,通过试验数据验证,证明此方案在不影响统计精度的前提下,精确地复现了正常应力下气缸寿命的各项指标,有效地缩短了试验周期,降低了试验成本。     

快门机构加速寿命试验设计与等效性分析

对旋转圆盘式快门机构的加速寿命试验进行设计,以固体润滑轴承为重点研究对象,分析影响轴承寿命的因素,把转速作为加速应力.分析机构加速后,轴系动不平衡量带来的动载荷对轴承最大接触应力的影响,建立正常工作寿命和加速寿命的等效关系.分析认为经过动平衡处理后,动载荷对轴承接触应力的影响很小,轴承受力环境没有发生很大变化,可以通过提高转速,加大润滑膜单位时间的磨损次数,来达到加速寿命试验的目的.     

谐波减速器加速寿命试验方法研究

目前,工程中亟需一种谐波减速器加速寿命试验方法来替代全寿命试验,以减少试验周期和成本。基于加速寿命试验原理,提出了一种基于谐波减速器失效特性的恒定应力加速寿命试验方案,以谐波减速器最易发生失效的柔轮为对象,给出了确定失效判定、加速应力、加速系数、加速模型的方法。在小样本试验数据处理中,通过采用极大似然法和马尔科夫蒙特卡洛法得到了更为准确的威布尔分布参数估计。样机的实验结果表明该方案能有效描述谐波减速器的寿命,其基本额定寿命的可靠度评价标准比中位寿命的评价标准高出62%,有效地评估了谐波减速器的寿命指标,研究结果具有一定的工程应用价值。     

基于均匀设计理论的非矩形试验区域恒加寿命试验优化设计方法

针对基于Escobar和Meeker设计思想的非矩形试验区域最优试验方案设计,当边界较为复杂时失效概率最大点难以求得的问题,以正常应力下寿命估计值的渐近方差最小为目标,在非矩形区域内选择两个应力水平点分别作为最高和最低应力水平点,以最高、最低应力水平以及各试验样本分配比例为设计变量,提出了一种基于均匀设计理论的非矩形试验区域恒加寿命试验方案优化设计方法。模拟计算结果表明,与基于Escobar和Meeker设计思想的最优试验方案相比较,所提出的设计方法具有相同的估计精度,为非矩形试验区域加速寿命试验方案设计提供了一种简便的方法。     

高速列车车体加速寿命试验载荷谱编制及分析

铝合金车体是高速列车的关键核心部件,设计中需要满足超长疲劳寿命要求。工程中,为避免实际运行中发生疲劳失效,同时降低试验成本,常采用加速寿命试验方法。采用车辆系统动力学方法计算获得车体随机载荷谱,对载荷谱进行处理,得到载荷频次图;基于FKM标准,编制三种载荷比下1×10⁷次循环对应的车体加速载荷谱;采用有限元法,分别施加三种载荷比条件下的载荷谱,得到对应的加速系数;分别采用线性及非线性损伤累积理论,分析载荷块谱的加载顺序对车体损伤累积的影响。得出结论：在原始载荷谱和加速载荷谱作用下,车体结构各点疲劳损伤均小于1,满足设计要求;分别提高载荷比至P=1/3和P=2/3,对应的加速系数为12.75和218.65;载荷谱加载顺序对车体疲劳累积损伤有影响：以P=2/3为例,高-低顺序载荷谱循环632次时,损伤值累积达1,而对应相同的损伤值,低-高顺序载荷谱仅需要循环614次。结果表明车体承受载荷存在低应力幅占优的特点,即低-高加载顺序具有更好的加速效果。对车体加速寿命试验载荷谱的编制及分析方法研究,为车体台架疲劳试验提供理论依据及科学指导。     

Lifetime estimation of harmonic reducer for manufacturing robot using accelerated life test

We present a calibrated accelerated life test to predict the operational lifetime of newly manufactured harmonic reducers for robots. To this end, a framework based on torque as the accelerating stress is proposed, and a step-stress test is performed to determine the highest stress level. Furthermore, the failure mode and corresponding failure mechanisms of the primary components of the harmonic reducer, and the effect of stress due to the applied load are analyzed. Accordingly, the lifetime of the harmonic reducer under its rated condition is estimated by extrapolating the acceleration test data at three stress levels and analyzing the same using statistical methods. The results obtained include such measures of reliability as the shape and scale parameters of the Weibull distribution, acceleration index for torque, and various estimates of the harmonic reducer’s lifetime.

     

高频轻载自润滑关节轴承加速寿命试验方法

为在短时间内获得高频轻载自润滑关节轴承的寿命信息,通过增大载荷的方式建立了加速寿命试验模型,进行了2组恒定应力加速寿命试验。采用韦布尔分布对关节轴承寿命进行描述,并借助最小二乘法对韦布尔分布函数的2个参数进行估算,确定出关节轴承可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下关节轴承的可靠性寿命。数据统计结果表明,关节轴承的寿命服从韦布尔分布,其加速模型符合逆幂律关系,从而验证了在不改变失效机理的前提下对高频轻载自润滑关节轴承进行载荷应力加速寿命试验的可行性,极大地提高了产品寿命的预测效率。     

关于液压泵寿命的分析

通过对柱塞泵的故障模式及故障机理分析,确定了温度、压力和转速是与敏感应力相关的主要因素,并得出了利用敏感应力可以进行液压泵寿命的验证的结论。最后还分析了液压泵综合应力寿命试验统计方法。     

关于液压泵综合应力寿命的探讨

通过对柱塞泵的故障模式及故障机理分析,确定了温度、压力和转速是与敏感应力相关的主要因素,并得出了利用敏感应力可以进行液压泵寿命的验证的结论。最后还分析了液压泵综合应力寿命试验统计方法。     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

电爆管引爆条件分析

针对电爆管引爆的特点,提出了直流引爆、电容器放电引爆的条件,在理论计算和测试实验的基础上,找出了不同条件下电爆管的引爆参数,解决了电爆管在自动灭火系统中应用的一大难题.     

蠕变疲劳的应变能区分法数值计算方法及其应用

叙述蠕变－疲劳寿命预测的应变能区分法的数值计算方法（简称ＳＥＰ－ＮＣＭ），ＳＥＰ－ＮＣＭ是采用ＳＥＰ的数学模型；寿命预测的方程常数由数值计算确定，它主要用于蠕变－疲劳行为的分析和寿命预测。由于它的试验程序简单，试验类型单一，预测精度好，因而易于使用，并使处一拉－拉循环应力下的一批构件寿命预测准确度得到提高。     

基于不确定数据指数型产品贮存可靠性的置信下限

研究了产品具有不确定试验数据下指数型产品贮存可靠性的置信下限。基于产品的不确定数据，首先给出指数型产品贮存可靠性的极大似然估计，然后通过把产品各检测时刻的试验数据折合成某一时刻下产品的伪成败型试验数据，给出了产品贮存可靠性的近似置信下限的计算公式，给出了数字例，并对近似方法进行了模拟计算，结果表明效果较好。     

变刚度钢板弹簧加速寿命试验程序载荷谱编制

考虑钢板弹簧总成大变形非线性刚度特性,提出一套适用于钢板弹簧总成的加速寿命试验程序载荷谱编制方法。通过实车试验采集了钢板弹簧总成载荷输入点的加速度载荷谱,结合有限元方法分析了簧片上任意一点的应力载荷谱,发现应力幅值服从Weibull分布,但均值不服从常规的正态分布或Weibull分布,基于获得的分布规律对此类型载荷谱编制方法及台架实现方式进行了探讨。对比发现,编制的加速寿命试验程序载荷谱能够很好地复现路试结果。     

电水壶曲面数字化抛光机床的误差分析及补偿

为了解决电水壶手工抛磨污染大、效率低、抛磨效果不稳定等问题,介绍了一种电水壶曲面数字化抛光机床,阐述了该机床由步进电动机失步造成的误差的原因及对各方面的影响,提出一种基于51系列单片机的步进电动机加减速控制方法来消除该误差,同时通过实验证实了该方法的可行性。     

基于加速寿命试验方法的伺服阀污染卡滞寿命分析

电液伺服阀因具有可靠性高、寿命长等特点而被广泛应用在飞机液压系统中,作为核心控制元件在系统中起电液转换和功率放大作用。在电液伺服阀服役期间油液污染会对整个阀的性能造成影响并大大降低使用寿命。针对此问题,分析了电液伺服阀的卡滞失效模式,得到不同尺寸颗粒的污染卡滞敏感度,利用加速试验方法,确定加速因子,采用污染卡滞加速寿命模型对不同污染度等级下电液伺服阀进行寿命评估。     

月球车驱动系统密封副加速寿命试验研究

为了适应月球车长寿命、高可靠性的要求，利用变载荷谱加速寿命试验方法对月球车驱动系统的密封副进行了寿命试验研究。在分析月球环境的基础上，研究了月球车密封材料的关键故障模式和故障机理，设计了基于温度变化率和驱动转速的加速应力试验剖面，建立了混合威布尔分布的综合应力加速寿命试验模型和统计分析方法。通过寿命试验，给出了月球车密封副在常规应力下的寿命特征，从而为月球车的设计和研制及月球车驱动系统密封配对材料的选取提供试验验证依据。分析结果表明，所选用的配对密封副材料在密封效果和寿命上均满足设计要求。     

寿命周期构型变化类橡胶减振器使用寿命评估

针对现有橡胶减振器寿命计算理论的局限性和部分橡胶减振器使用寿命评估困难的问题,提出将橡胶减振器分为寿命周期构型不变类橡胶减振器和寿命周期构型变化类橡胶减振器两类,并归纳了后者的5个主要特点。首先,分析了其失效机理和寿命特征参数选取原则;然后,设计并开展了基于力控制温度应力加速的构型变化类橡胶减振器加速退化试验,给出了试验数据处理方法和基于加速试验的橡胶减振器寿命评估方法;最后,确定了被试橡胶减振器寿命特征参数退化轨迹模型及温度应力加速模型。结果表明,使用加速模型外推计算的正常温度下减振器使用寿命与实际使用情况较为吻合。本研究对寿命周期构型变化类橡胶减振器的使用寿命评估工作具有一定的指导意义。