【技术实现步骤摘要】
一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法
本专利技术属于机电产品可靠性寿命试验领域，具体涉及一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力试验载荷谱设计方法。
技术介绍
可靠性寿命试验对于机电产品可靠性的测定，验证以及设备寿命的进一步改进指导有着重要的作用，通过可靠性寿命试验，可以深入了解被测试产品的寿命特征、失效规律。通常一些简易机电设备的寿命特征是通过在正常条件下的寿命试验的方法来获得的。然而，以飞机液压泵为例，对于这一类高可靠性长寿命的机电产品，由于其设计精密、制造工艺复杂、生产成本高、专用性强，一般不会进行大批量的生产，进行其全生命周期寿命试验和相关的破坏性寿命试验的情况就更少。正常条件下的寿命试验会造成寿命试验周期过长，不仅寿命试验成本巨大，还会导致研制周期过长，无法与研制需求相匹配，使产品的市场竞争力下降。因此，工程上一般采用加速寿命试验的方法进行此类机电产品的寿命评估，即在失效机理不发生改变的前提下，提高工作应力，从而加速被测产品的测试时间。目前，电子类产品加速寿命试验方法比较成熟，有完善的...
【技术保护点】
1.一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法，其特征在于：/n步骤一、分析需要进行寿命试验的机电产品其失效模式及失效机理，并且提取与失效机理相关的敏感应力；/n步骤二、根据所描述机电产品的失效机理，选取相应的加速模型，建立机电产品的失效过程与敏感应力之间的关系；按照所能承受的应力范围大小，对所有应力进行归一化处理；/n步骤三、对上述归一化处理的敏感应力及各自的应力特性，建立载荷信息矩阵，形成多维综合应力载荷信息矩阵；/n步骤四、利用载荷矩阵以及载荷谱生成算法，设计常规应力下的综合应力可靠性寿命试验载荷谱；若需要设计加速寿命试验，则根据加速因子，提高载荷矩阵中...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法，其特征在于：
步骤一、分析需要进行寿命试验的机电产品其失效模式及失效机理，并且提取与失效机理相关的敏感应力；
步骤二、根据所描述机电产品的失效机理，选取相应的加速模型，建立机电产品的失效过程与敏感应力之间的关系；按照所能承受的应力范围大小，对所有应力进行归一化处理；
步骤三、对上述归一化处理的敏感应力及各自的应力特性，建立载荷信息矩阵，形成多维综合应力载荷信息矩阵；
步骤四、利用载荷矩阵以及载荷谱生成算法，设计常规应力下的综合应力可靠性寿命试验载荷谱；若需要设计加速寿命试验，则根据加速因子，提高载荷矩阵中的应力等级，再进行加速载荷谱的生成；最后利用生成的多维综合应力试验载荷谱指导寿命试验。
2.根据权利要求1所述的一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法，其特征在于：步骤一中，根据机电产品的运行环境以及对各类失效样本的分析，总结失效模式，并提炼敏感应力，记为S1,S2,...,SN，其中，N为总的应力个数。
3.根据权利要求2所述的一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法，其特征在于：步骤二中，分别用Sn,0,Sn,H表示第n个应力的最小应力和最大极限应力，n＝1,2,…,N)，对于不同的加速模型采用与之对应的归一化计算公式，用h(s)来表示应力与退化过程的关系，加速模型描述为：
ξ0和α为模型系数，s为应力大小，对上述模型进行统一归一化处理，用0≤x≤1来表示归一化后的应力大小值，归一化后的方程描述为：
h(x)＝exp(α0+α1x)(2)
α0和α1为归一化处理后方程的系数，其取值与加速模型相关，如公式(3)所示：
式中s0和sH分别为最小应力和最大极限应力大小；
第n个应力sn的归一化表述由如下形式进行求解：
是与加速模型相关的函数，根据公式(1)和(2)即可得到不同模型应力值的计算：
4.根据权利要求3所述的一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法，其特征在于：
载荷信息矩阵包括试验中的所有应力以及应力大小，试验时间信息，载荷信息矩阵记为LIM(n,i,j),其中，i，j分别为不同的应力等级；
该载荷信息矩阵是一个三维矩阵，针对四种应力类型，统计方法如下：
(1)交变应力载荷信息矩阵统计方法
对于做周期性运动的机电产品，不可避免会受到周期性的交变应力，此类应力包括不同应力等级间切换特性以及应力等级的持续时长；假设此应力为第1个应力，该时域内的应力序列可以描述为：
技术研发人员：马仲海，聂松林，尹方龙，纪辉，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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