[發明專利]一種在役機械裝備結構疲勞狀態估算方法

有效

• 申請號: 201110414705.4
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102680258A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 李濟順;薛玉君;隋新;劉春陽;馬偉;劉紅彬
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種在役機械裝備結構疲勞狀態估算方法，其特征在于：該方法具體包括以下步驟：?

1）選擇能夠反映在役機械裝備工作狀態的參數，作為具有統計學意義上的廣義載荷F，該廣義載荷F的統計量S(F)與應力σ的統計量S(σ)有對應關系；

2）確定該廣義載荷F的最小統計區間T_min，使得F的均值E(F)和方差D(F)不變；

3）針對與該廣義載荷相對應的關鍵部位應變ε測量數據序列，用最小統計區間T_min生成一組應變的均值序列U_ε；

4）計算得出當量彈性模量E_eq序列，通過當量彈性模量E_eq序列表征該處材料彈性模量的變化；

5）根據當量彈性模量E_eq序列，確定當量彈性模量曲線的斜率；

6）利用當量彈性模量曲線的斜率，估算出該機械裝備結構的疲勞狀態，如果當量彈性模量曲線的斜率在0值附近，則該機械裝備結構沒有發生疲勞，如如果斜率超出了一定的范圍，則表明該機械裝備結構沒有發生疲勞，斜率發生突變的時間點就是該在役機械裝備結構關鍵部位開始出現疲勞的時間點。

2.根據權利要求1所述的在役機械裝備結構疲勞狀態估算方法，其特征在于：所述的步驟2）具體包括如下步驟：

a）按照一定的時間間隔對廣義載荷進行采樣，得到廣義載荷序列（F={f₁,?f₂,?…,?f_i,?…,?f_n}；

b）根據得到的廣義載荷序列構造兩個新的序列U_f和S_f，U_f和S_f分別為廣義載荷序列的均值序列和方差序列；

c）用t檢驗和χ²檢驗分別對序列U_f和S_f的均值和方差做穩定性檢驗,使序列U_f和S_f的均值和方差都穩定的統計區間T的最小取值，從而確定最小統計區間T_min。

3.根據權利要求1所述的在役機械裝備結構疲勞狀態估算方法，其特征在于：所述的步驟3）中的關鍵部位應變ε測量數據序列的時間間隔應該與廣義載荷序列的時間間隔一致。

4.根據權利要求1所述的在役機械裝備結構疲勞狀態估算方法，其特征在于：所述的步驟4)中的當量彈性模量E_eq序列的計算公式為：E_eq={E_eq1,?E_eq2,?…,?E_eqi,?…,?E_eqm}_m=n-Tmin，?E_eqi＝μ_fi/μ_εi，其中μ_fi為廣義載荷F的均值，μ_εi為關鍵部位應變ε的均值。

5.根據權利要求1所述的在役機械裝備結構疲勞狀態估算方法，其特征在于：所述的能夠反映在役機械裝備工作狀態的參數為工作載荷、裝備的耗電量、產量、功率。