[發(fā)明專利]一種確定機械零部件的壽命概率分布與平均壽命的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310547792.X
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103632035A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王正;王增全;王阿娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)集團第七〇研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 太原同圓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

1.一種確定機械零部件的壽命概率分布與平均壽命的方法，其特征是它包括以下步驟：

a、結(jié)合零部件的設(shè)計參數(shù)與工作剖面，確定零部件的失效模式，根據(jù)失效的判斷依據(jù)，確定與該失效模式相對應(yīng)的應(yīng)力和強度指標(biāo)；

b、確定零部件的應(yīng)力概率模型：針對步驟a確定的應(yīng)力指標(biāo)，根據(jù)零部件的工作剖面和設(shè)計參數(shù)，

當(dāng)以時間????????????????????????????????????????????????為壽命度量時，運用泊松隨機過程和概率分布函數(shù)建立應(yīng)力概率模型，即用泊松隨機過程參數(shù)為描述應(yīng)力出現(xiàn)隨時間的變化，用概率分布函數(shù)即概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)分別為和來建立應(yīng)力概率模型；

當(dāng)以載荷作用次數(shù)為壽命度量時，用概率分布函數(shù)即概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)分別為和來建立應(yīng)力概率模型；

c、確定零部件的初始強度概率模型：針對步驟a確定的強度指標(biāo)，通過強度試驗測試或?qū)Σ牧蠌姸葦?shù)據(jù)的修正，綜合考慮零部件的結(jié)構(gòu)特征、受力狀態(tài)、工藝過程等因素的影響，建立零部件的初始強度概率模型，給出零部件初始強度的概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)；

d、確定零部件的強度退化規(guī)律：綜合考慮零部件工作剖面、結(jié)構(gòu)特征、工藝過程等因素的影響，確定出零部件的強度退化規(guī)律；

當(dāng)以時間為壽命度量指標(biāo)時，建立零部件剩余強度與初始強度、時間等之間的關(guān)系，給出如式（1）所示的強度退化規(guī)律，即

?????????????????????????（1）

當(dāng)以載荷作用次數(shù)為壽命度量指標(biāo)時，建立零部件剩余強度與初始強度、載荷作用次數(shù)等之間的關(guān)系，給出如式(2)所示的強度退化規(guī)律，即

????????????????????????（2）

e、確定零部件的壽命累積分布函數(shù)：

當(dāng)以時間為壽命度量指標(biāo)時，將步驟b、c和d中得到的應(yīng)力概率模型、強度概率模型以及強度退化規(guī)律等參數(shù)代入式(3)中，可得到零部件的壽命累積分布函數(shù)，即

?????????????（3）

當(dāng)以載荷作用次數(shù)為壽命度量指標(biāo)時，將步驟b、c和d中得到的應(yīng)力概率模型、強度概率模型以及強度退化規(guī)律等參數(shù)代入式(4)中，可得到零部件的壽命累積分布函數(shù)，即

????????????（4）

f、確定零部件的壽命概率密度函數(shù)：當(dāng)以時間為壽命度量指標(biāo)時，將步驟b、c和d中得到的應(yīng)力概率模型、強度概率模型以及強度退化規(guī)律等參數(shù)代入式(5)中，可得到零部件的壽命概率密度函數(shù)，即

???????（5）

當(dāng)以載荷作用次數(shù)為壽命度量指標(biāo)時，將步驟b、c和d中得到的應(yīng)力概率模型、強度概率模型以及強度退化規(guī)律等參數(shù)代入式(6)中，可得到零部件的壽命概率密度函數(shù)，即

????????（6）

g、確定零部件的平均壽命：當(dāng)以時間為壽命度量指標(biāo)時，將步驟b、c和d中得到的應(yīng)力概率模型、強度概率模型以及強度退化規(guī)律等參數(shù)代入式(7)中，可得到零部件的平均壽命，即

??????????????（7）

當(dāng)以載荷作用次數(shù)為壽命度量指標(biāo)時，將步驟b、c和d中得到的應(yīng)力概率模型、強度概率模型以及強度退化規(guī)律等參數(shù)代入式(8)中，可得到零部件的平均壽命，即

??????????????（8）。