一种随机振动疲劳的加速试验方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种随机振动疲劳的加速试验方法及系统，该方法包括：根据获取的待试验产品的设计服役寿命和实测的振动激励功率谱密度频谱，基于疲劳损伤谱理论确定所述待试验产品的累积疲劳损伤谱目标函数式，进而依据加速试验前后疲劳损伤等效原理，获取加速试验加速因子的合理取值并利用选取的加速因子值对所述待试验产品开展随机振动疲劳的加速试验。本发明专利技术采用的技术方案可以有效实现对具有多种工况的产品进行加速试验，同时提升产品加速试验结果的精确性，为产品性能优化提供可靠的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种随机振动疲劳的加速试验方法及系统
本专利技术涉及可靠性试验与评估
，尤其涉及一种随机振动疲劳的加速试验方法及系统。
技术介绍
基于设备的故障和失效统计数据可以得知：设备产品的振动与冲击因素引起的故障和失效占比颇高，成为影响设备产品性能和可靠性的关键因素之一，在产品设计、开发过程中对产品振动环境适应能力和可靠性进行分析与评估成为不可或缺的环节，但基于实际环境振动载荷来模拟整个寿命周期的手段不易实现，需通过开展振动疲劳加速试验来模拟整个寿命周期的振动激励过程，基于合理的成本对产品潜在的故障与失效风险进行快速、准确地评估，为产品改进与优化设计提供指导。目前产品振动疲劳加速试验的技术主要采用基于Miner线性累积损伤疲劳理论，通过提高振动幅值，缩短试验时间，实现等效加速试验或通过采集结构危险位置的应变谱，通过雨流计数方法得到损伤时间历程曲线，然后基于损伤历程曲线对应变谱进行编辑处理，进而借助重构技术生成用于加速试验的载荷谱。但上述现有技术仅能实现对具有单种输入振动工况的产品进行加速试验，无法实现对多种输入工况产品的试验，不具通用性；同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机振动疲劳的加速试验方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤S1、根据待试验产品的设计技术要求获取所述待试验产品的设计服役寿命T

【技术特征摘要】
1.一种随机振动疲劳的加速试验方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、根据待试验产品的设计技术要求获取所述待试验产品的设计服役寿命Ts；
步骤S2、利用所述待试验产品的Ts和实测的振动激励功率谱密度频谱G(f)获取所述待试验产品的累积疲劳损伤谱目标函数式；
步骤S3、根据所述累积疲劳损伤谱目标函数式基于加速试验前后疲劳损伤等效原理，确定待试验产品的加速试验开展时间Tt的约束条件和加速试验加速因子α；
步骤S4、根据确定的所述Tt的约束条件和所述α对所述待试验产品开展加速试验，获取所述待试验产品的加速试验结果；
其中，所述待试验产品包括具有多种振动工况的产品。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述待试验产品的累积疲劳损伤谱目标函数式如下：



式中，∑FDS(f)为所述待试验产品的累积疲劳损伤谱，FDSi(f)为所述待试验产品第i种振动工况对应的疲劳损伤谱，x为所述待试验产品具有的振动工况个数，K为单自由度系统刚度，Q为动态放大因子，Ts,i为待试验产品第i种振动工况对应的设计服役寿命，f为随机振动激励频率，Gi(f)为待试验产品第i种振动工况的振动激励功率谱密度频谱，m和C为材料疲劳特性参数，Γ函数定义为


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S3-1、根据所述待试验产品的累积疲劳损伤谱目标函数式确定待试验产品加速试验振动激励功率谱密度频谱Gt(f)的表达式；
步骤S3-2、根据所述Gt(f)的表达式，利用待试验产品实测振动激励下的疲劳损伤谱与加速试验振动激励下疲劳损伤谱一致的原理确定待试验产品加速因子α的表达式；
步骤S3-3、根据所述α的表达式和所述待试验产品的累积疲劳损伤目标函数式确定待试验产品的试验开展时间的约束条件和α的约束条件；
步骤S3-4、利用所述α的约束条件确定待试验产品α的值。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S3-1中的所述加速试验振动激励功率谱密度频谱Gt(f)的表达式如下：



式中，∑FDS(f)为所述待试验产品的累积疲劳损伤谱，f为随机振动激励频率，K为单自由度系统刚度，Q为动态放大因子，m和C为材料疲劳特性参数，Tt为加速试验开展时间，Γ函数定义为


5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3-2中的所述待试验产品加速因子α的表达式如下：



式中，As为待试验产品实测振动激励下的加速度均方根值；At为加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹强，王婷，孙保涛，俞鹏程，李滔，邹华民，杨晓宇，周晓云，郭世慧，郭宁平，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43