[發明專利]基于阿累尼烏斯方程的材料壽命試驗設定溫度評估方法

有效

• 申請號: 201811341011.0
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109596667B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李翀
• 申請（專利權）人: 襄陽宏偉航空器有限責任公司
• 主分類號: G01N25/72
• 分類號: G01N25/72
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了一種基于阿累尼烏斯方程的材料壽命試驗設定溫度評估方法，包括如下步驟：S1、采集試驗參數；S2、求解基于阿累尼烏斯方程的材料壽命擬合方程為；S3、計算各試驗溫度下材料到達壽命的時間；S4、計算各試驗溫度下不同取樣時間下材料斷裂強力值；S5、試驗溫度合理性判定。本發明實現了在試驗開始前，剔除不合理的試驗溫度，從而獲得了更合理的評估壽命試驗溫度，確保了在設定溫度下壽命試驗結束后能夠取得有效數據。

技術領域

本發明屬于材料壽命試驗領域，具體涉及一種基于阿累尼烏斯方程的材料壽命試驗設定溫度評估方法。

背景技術

在兵器或航空領域，武器彈藥降落傘的壽命情況需要按照GJB5583A《航彈傘通用規范》開展降落傘材料的熱空氣加速老化試驗法結果進行判定。

基于熱空氣加速老化試驗法的材料壽命試驗周期長(通常4個～6個月)、試驗溫度多(不少于5個溫度)。在試驗前未對試驗溫度進行合理化的評估的情況下，往往在整個老化試驗結束后發現由于前期設定溫度不合適，導致有效數據量不足，無法根據阿累尼烏斯方程推導出材料壽命。

發明內容

針對現有技術以上缺陷或改進需求中的至少一種，為了更合理的評估壽命試驗溫度，以確保在設定溫度下壽命試驗結束后能夠取得有效數據，本發明提供了一種基于阿累尼烏斯方程的材料壽命試驗設定溫度評估方法，通過采集待評估試驗溫度等參數，輸出模擬試驗數據，試驗策劃人員可以在試驗開始前，根據輸出數據，評估設定壽命試驗溫度是否合理。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于阿累尼烏斯方程的材料壽命試驗設定溫度評估方法，包括如下步驟：

S1、采集如下參數：

材料最高貯存溫度T_B，單位℃；材料參考貯存溫度T_A，單位℃；根據同類型材料以往壽命試驗值，獲得材料最高貯存溫度預估壽命壽命值t_B和材料參考貯存溫度預估壽命t_A，單位均為y，即年；設定多個待評估試驗溫度T；根據材料理化拉試驗結果，獲得材料初始斷裂強力值F₀，單位N，即牛；

S2、基于阿累尼烏斯方程的材料壽命擬合方程為：

lnt＝a+b/(T+273)

其中，T為待評估試驗溫度，t為各試驗溫度下材料到達壽命的時間、單位為秒，a和b為待定常數，a和b的值通過前述的材料最高貯存溫度T_B，材料參考貯存溫度T_A，材料最高貯存溫度預估壽命壽命值t_B、材料參考貯存溫度預估壽命t_A按如下計算公式計算：

S3、在確定上述材料壽命擬合方程之后，代入不同的待評估試驗溫度T，計算各試驗溫度下材料到達壽命的時間t，即材料的斷裂強力值下降到75％所需的時間；

S4、根據如下公式計算各試驗溫度下不同取樣時間下材料斷裂強力值F：

F＝F₀(1-0.25×t_取樣×3600/t)

其中，t_取樣為多個不同的取樣時間，單位h，即小時；F大于0時為有效試驗值；

S5、如果同一試驗溫度T下不同取樣時間t_取樣下，從試驗開始到結束時材料斷裂強度下降值不超過10％，即

則判定該試驗溫度T不適用于該材料的壽命試驗。

優選地，步驟S1中，待評估試驗溫度T至少取6個不同的試驗溫度值。