一种摩擦焊接头性能可靠性评定方法技术

技术编号:11116646 阅读:183 留言:0更新日期:2015-03-06 13:51
本发明专利技术属于飞机制造工艺强度技术,涉及一种新焊接工艺下的接头性能可靠性评定方法。本发明专利技术针对新型焊接工艺—摩擦焊,以概率统计为基础,结合足够多的子样试验,建立摩擦焊接头性能的概率分布模型,形成独有的接头性能可靠性评定方法。本发明专利技术能有效提高摩擦焊接头的质量及可靠性,以满足摩擦焊关键构件的性能要求,为实现摩擦焊接构件性能的精确控制和摩擦焊接技术在现代工业制造中的可靠应用和推广奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞机制造工艺强度技术,涉及一种新焊接工艺下的接头性能可靠性评定方法。
技术介绍
随着制造工业产品可靠性、稳定性、安全性要求的提高,新材料的轻量化、整体化结构被不断采用,这些结构对制造提出了更高的要求,甚至有些结构采用传统工艺无法加工。摩擦焊接不同于传统熔化焊技术,是利用材料接触面之间相对运动所产生的摩擦热,使待焊件接触面及其附近区域达到塑性状态,并在热—力的持续作用下产生连续的塑性变形、原子扩散和动态再结晶,从而获得致密锻造组织的固相焊接技术。由于在新材料和新结构的制造
具有的突出优势,摩擦焊接已经成为现代工业新产品研制、生产中越来越重要的连接方法,特别在某些关键结构的制造中具有不可替代的地位。美国、日本、英国、德国等工业发达国家对摩擦焊接技术已开展了相关的基础研究及应用技术开发,国内也开展了部分研究工作,并有一些成功的应用实例。但在摩擦焊接头性能评定研究方面开展工作较少,缺乏深入的基础研究,严重制约了摩擦焊接在实际工业中的应用和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的:引入可靠性分析方法,针对摩擦焊接工艺,提供一种基于概率统计的摩擦焊接头性能可靠性评定方法。本专利技术的技术方案:一种摩擦焊接头性能可靠性评定方法,其包括静力性能评定和疲劳性能评定,其中,静力性能通过建立摩擦焊接头性能概率分布模型进行评定,建立摩擦焊接头性能概率分布模型时,先假设性能服从某种分布,完成至少30件的性能测试,然后使用假设检验法,对该分布进行检验,确定其是否服从该分布,如服从,则利用该分布模型的公式,根据数据推算出公式中相应的参数,从而建立相应的概率分布模型,如果不服从,则更换分布,进行重新处理;疲劳性能评定需要确定摩擦焊接头疲劳性能斜率参量α,所述斜率参量α为疲劳寿命分析中最重要的参量,测定时,首先完成摩擦焊接头试验件加工,而后确定疲劳应力水平,完成试验件疲劳寿命测试,对测试数据进行分析,并计算出初始的α值,然后使用回归分析法对α进行判断,不满足条件则继续试验,增加更多的子样,直到满足回归条件为止,从而确定出斜率参量α。所述的摩擦焊接头性能可靠性评定方法,其摩擦焊接头性能概率分布模型包括构建摩擦焊接头静力性能模型和构建摩擦焊接头疲劳性能模型,其中,所述摩擦焊接头静强度性能的概率分布模型:摩擦焊接头极限强度服从正态分布,其概率分布模型,见表1:表1摩擦焊接头静力性能概率分布模型摩擦焊接头疲劳寿命概率分布模型:摩擦焊接头疲劳寿命服从双参数威布尔分布,其概率分布模型见表2,表2摩擦焊接头疲劳寿命概率分布模型所述的摩擦焊接头性能可靠性评定方法,其构建摩擦焊接头静力性能模型的过程如下:步骤1)假设摩擦焊接头静力性能服从正态分布,准备至少同种工艺参数和热处理状态下试验件30件,完成所有的接头静力性能测试,获得至少30个接头的抗拉强度;步骤2)利用柯尔摩格洛夫检验法对假设的摩擦焊接头抗拉强度分布进行检验,计算各个数据段的评估量,如频数、数学期望、经验分布函数值Fn(Xi)和理论分布函数值F(Xi)等,利用max{|Fn(Xi)-F(Xi)|本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦焊接头性能可靠性评定方法,其特征在于,包括静力性能评定和疲劳性能评定,其中,静力性能通过建立摩擦焊接头性能概率分布模型进行评定,建立摩擦焊接头性能概率分布模型时,先假设性能服从某种分布,完成至少30件的性能测试,然后使用假设检验法,对该分布进行检验,确定其是否服从该分布,如服从,则利用该分布模型的公式,根据数据推算出公式中相应的参数,从而建立相应的概率分布模型,如果不服从,则更换分布,进行重新处理;疲劳性能评定需要确定摩擦焊接头疲劳性能斜率参量α,所述斜率参量α为疲劳寿命分析中最重要的参量,测定时,首先完成摩擦焊接头试验件加工,而后确定疲劳应力水平,完成试验件疲劳寿命测试,对测试数据进行分析,并计算出初始的α值,然后使用回归分析法对α进行判断,不满足条件则继续试验,增加更多的子样,直到满足回归条件为止,从而确定出斜率参量α。

【技术特征摘要】
1.一种摩擦焊接头性能可靠性评定方法,其特征在于,包括静力性能评定和疲劳性
能评定,其中,静力性能通过建立摩擦焊接头性能概率分布模型进行评定,建立摩擦焊
接头性能概率分布模型时,先假设性能服从某种分布,完成至少30件的性能测试,然
后使用假设检验法,对该分布进行检验,确定其是否服从该分布,如服从,则利用该分
布模型的公式,根据数据推算出公式中相应的参数,从而建立相应的概率分布模型,如
果不服从,则更换分布,进行重新处理;
疲劳性能评定需要确定摩擦焊接头疲劳性能斜率参量α,所述斜率参量α为疲劳寿
命分析中最重要的参量,测定时,首先完成摩擦焊接头试验件加工,而后确定疲劳应力
水平,完成试验件疲劳寿命测试,对测试数据进行分析,并计算出初始的α值,然后使
用回归分析法对α进行判断,不满足条件则继续试验,增加更多的子样,直到满足回归
条件为止,从而确定出斜率参量α。
2.根据权利要求1所述的摩擦焊接头性能可靠性评定方法,其特征在于,摩擦焊
接...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨俊弓云昭窦秋芳陈先民廖江海
申请(专利权)人:中国飞机强度研究所
类型:发明
国别省市:陕西;61

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