【技术实现步骤摘要】
在役机械装备关键结构元件疲劳载荷作用下的定延寿方法
本专利技术属于疲劳学
，涉及一种在役机械装备关键结构元件疲劳载荷作用下的定延寿方法。
技术介绍
现代高科技复杂机械装备，特别是武器装备往往有数百个甚至上千个零部件组成。由于机械装备的功能系统繁多，关联性强，因此机械装备的定寿延寿工作是一个庞大的工程系统，特别是承受疲劳载荷作用的机械装备及其零部件由于载荷条件复杂、试验周期长、成本高等原因，其定延寿更加困难。目前，我国部分装备陆续到达了设计寿命，由于这些装备在设计阶段普遍比较保守，仍有较大的寿命潜力，因此迫切需要合适的定延寿方法。但是，国内目前确定或延长机械装备寿命的方法主要包括厂内寿命试验法、外场信息法和工程分析法等，场内寿命试验法根据工厂在模拟使用条件下的试验结果来确定装备的剩余寿命，但该方法由于缺乏大量零部件试验研究的基础数据，其可靠性往往较低，且随着装备寿命的延长试验成本也十分高昂。外场信息法是通过外场信息来确定装备的寿命，对装备的具体失效机理研究不深入，因此精度也很难保证。工程分析法是利用工程判断方法来实现装备...
【技术保护点】
1.一种在役机械装备关键结构元件疲劳载荷作用下的定延寿方法，其特征在于，其包括以下步骤：/nS1、根据机械装备结构特点进行结构元件分析，选择关键结构元件作为定延寿对象；/nS2、收集所述机械装备的外场使用数据或者收集同类型设备的外场使用数据，确定所述关键结构元件的历史使用寿命N
【技术特征摘要】
1.一种在役机械装备关键结构元件疲劳载荷作用下的定延寿方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、根据机械装备结构特点进行结构元件分析，选择关键结构元件作为定延寿对象；
S2、收集所述机械装备的外场使用数据或者收集同类型设备的外场使用数据，确定所述关键结构元件的历史使用寿命N0；
S3、确定所述关键结构元件的疲劳载荷条件；
S4、对所述机械装备进行拆解，对所述关键结构元件进行无损理化检测，确定所述关键结构元件当前的损伤状况；
S5、确定所述关键结构元件的材料力学性能，所述材料力学性能的参数包括：结构元件材料裂纹扩展速率曲线和结构元件材料断裂韧性值；
S6、基于所述关键结构元件的损伤情况，开展所述结构元件的剩余寿命评估：对于无明显可检测损伤的结构元件，执行S61；或者
对于体积状的损伤，执行S62；或者
对于面状损伤，执行S63；
S61、对于无明显可检测损伤的结构元件，利用材料的光滑试样S-N曲线进行剩余寿命评估，包括如下具体步骤：
S611、计算该结构元件承受的工作应力σs和应力比R；开展应力比为R的光滑试验疲劳寿命试验，拟合得到S-N寿命曲线；
S612、利用材料光滑试样的S-N曲线读取应力为σs的总疲劳寿命循环数Nt，利用总疲劳寿命循环数减去已经使用的疲劳循环数N0即为剩余寿命；
S62、对于体积状的损伤，采用含缺口试样S-N寿命曲线进行剩余寿命评估，具体评估方法如下：
S621、将体积状损伤表征为具有一定几何尺寸的球形或椭球形孔洞；计算所述体积状损伤局部的平均应力σ0和最大应力水平σdmax和应力集中系数kd；其中kd＝σdmax/σ0；
S622、设计制作结构元件材料应力集中系数为kd的模拟试验件，开展不同应力载荷水平下的疲劳寿命试验，拟合得到S-N曲线；
S623、根据所述关键结构元件的应力水平从上述应力集中系数的S-N曲线上读取得到对应的疲劳寿命Nd；
S624、根据读取的所述疲劳寿命Nd减去所述关键结构元件已经使用的寿命循环数N0，计算所述关键结构元件的剩余疲劳寿命；
S63、对于面状损伤，评估方法如下：
S631、将所述面状损伤表征为一个具有几何形状的裂纹，裂纹表征尺寸由损伤外接矩形之高和长确定，所述关键结构元件厚度为B，沿所述关键结构元件表面厚度方向为所述外接矩形的高h，沿所述关键结构元件表面与厚度方向垂直方向为所述外接矩形的长l：
当h＞0.7B时，所述面状损伤规则化为2a＝l+2h的穿透裂纹，a为所述穿透裂纹长度的一半；
当h≤0.7B时，所述面状损伤规则化为2c＝l、a＝h的半椭圆表...
【专利技术属性】
技术研发人员：石亮，王俊涛，王池权，刘志毅，张祥春，邵成伟，郑友博，李锋，张方洲，
申请(专利权)人：中国航空综合技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。