一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法技术

本申请提供一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法，该方法包括如下步骤：建立机械构件的退化过程模型，得到机械构件的强度表达式及应力表达式；根据强度表达式和应力表达式，得到机械构件的极限状态函数的表达式；根据极限状态函数表达式，计算得到机械构件的上穿率表达式；根据首次超越失效的准则，计算机械构件在服役过程中的时变可靠度，确定机械构件的寿命预测值。本申请所提供的基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法，将随机退化过程理论与上穿率计算相结合，考虑到了机械构件服役过程中的随机性和时变性，能够对机械构件的寿命较为精准的预测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法
本申请涉及机械构件结构可靠性计算
，尤其涉及一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法。
技术介绍
近年来，随着科技的迅猛发展以及各种新技术的出现与更新，机械构件的工作范围不断扩大，工作条件越发恶劣，对其可靠性的要求也越来越高。机械构件结构的破坏不仅会引发结构自身失效，而且可能会带来重大的经济损失或人员伤亡，因此，对其寿命进行预测，在失效之前采取有效的措施很有必要。机械构件在使用期间，由于会受到多种自然环境效应的影响，其材料性能、受到的环境载荷以及使用条件等都是会随时间变化的。然而，传统的机械构件寿命预测方法，未考虑到机械构件服役过程中的随机性和时变性，因此对机械构件寿命的预测不够准确。与构件的真实寿命相比，当寿命预测过短时，将会影响工作人员过早对构件进行更换等，造成浪费；当寿命预测过长时，将会影响工作人员及时对构件进行更换等，严重时有可能带来重大的经济损失和人员伤亡。
技术实现思路
本申请的目的是针对以上问题，提供一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n建立机械构件的退化过程模型，得到机械构件的强度表达式r(t)及应力表达式s(t)；/n根据强度表达式r(t)和应力表达式s(t)，得到机械构件的极限状态函数的表达式/nG(t)＝r(t)-s(t)；/n根据极限状态函数表达式G(t)，计算得到机械构件的上穿率表达式/n

【技术特征摘要】
1.一种基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
建立机械构件的退化过程模型，得到机械构件的强度表达式r(t)及应力表达式s(t)；
根据强度表达式r(t)和应力表达式s(t)，得到机械构件的极限状态函数的表达式
G(t)＝r(t)-s(t)；
根据极限状态函数表达式G(t)，计算得到机械构件的上穿率表达式



式中，和Φ(x)分别为标准正态分布的概率密度和分布函数，α(t)为极限状态超曲面的切面的单位法向量，β(t)为相应的可靠度指标；
根据首次超越失效的准则，机械构件的累积失效概率等价于机械构件响应首次穿越系统安全域的概率，采用下式进行上限估计



式中，Pf,c(0,T)表示机械构件在[0,T]时间内的累积失效概率，Pf,i(t)表示机械构件在t时刻的瞬时失效概率；
假设上穿事件服从泊松分布



则机械构件在服役过程[0,T]中的时变可靠度为：
R(t)＝1-Pf,c(0,T)
在[0,T]时间内，当某一时刻t机械构件的可靠度低于该机械构件的设计指标值时，当前的时刻t即为该机械构件的寿命预测值。


2.根据权利要求1所述的基于退化过程模型的机械构件寿命预测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶田园，陈卓，赵越阳，王浩，庞博，马腾飞，刘旭升，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11