一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法，包括指定置信度第i危险点B10寿命计算：第i个危险损伤点B10疲劳寿命，应用中位秩估计法，指定置信区间，得到基于置信度下B10寿命；指定设计寿命下第i个危险损伤点可靠度计算：针对第i个危险损伤点，应用可靠性计算表达式，将该位置基于置信度下B10寿命，求解出指定构建设计寿命下可靠度；构件系统可靠度计算：将全部危险位置可靠度通过串联模型，求构件系统可靠度，既全部危险位置可靠度相乘；构件整体系统B10寿命计算：通过可靠性表达式逆计算，指定可靠度为90％，求解出疲劳寿命的值；本发明专利技术由仿真得到同一构件不同危险位置的B10寿命，基于可靠性串联模型，转换为构件整体的B10寿命。件整体的B10寿命。件整体的B10寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法


[0001]本专利技术属于可靠性分析
，涉及一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着乘用车开发周期的缩短，对开发各环节提出严峻挑战，需要各专业提前介入，利用先进的技术手段保证产品质量，在项目平台车阶段对性能进行评估显得尤为重要。在车身结构设计初期对车身零件的疲劳寿命进行预测评估，对于缩短开发周期、提高风险识别的准确性、提升开发效率有极大的帮助。
[0003]含有多个薄弱环节(即可能发生疲劳损伤的高应力部位)的结构相当于多个只含有单一损伤的单元串联构成的系统。汽车构件疲劳的整体系统B10寿命的计算方法目前没有统一的标准。
[0004](CN201711002603.5)本专利技术提供一种直流充电模块寿命预测和可靠性评估方法，提取直流充电模块中的开关器件和电容，根据电模型获得直流充电模块整个电路的电路参数；分别根据热模型获得每个开关器件的结温，以及每个电容的核温；对开关器件和电容，分别建立寿命模型，计算每个开关器件和电容的B10寿命，并结合二参数韦伯分布得到每个开关器件和电容的可靠性；将所有开关器件和电容的可靠性相乘，得到直流充电模块的可靠性，从而获得直流充电模块的可靠性随时间变化的可靠性曲线；在可靠性曲线上找到纵坐标即可靠性为0.9的点，其横坐标即为直流充电模块的B10寿命。本专利技术得到直流充电模块整体的寿命和可靠性，为电动汽车直流充电设备的可靠性提供了有力的数据支撑。
[0005](CN201711007745.0)本专利技术提出一种基于寿命模型参数波动的精确评估IGBT可靠性的方法，该方法包括以下步骤：S1、根据IGBT的型号和使用环境，确定IGBT所在电路的电气参数；S2、确定IGBT的热应力：根据IGBT所在电路的电气参数，在仿真软件中搭建电路图，根据IGBT的Datasheet中的损耗参数和热模型，仿真得到IGBT的结温随时间变化的波形；S3、结合Bayerer模型参数和IGBT的结温，进行的IGBT寿命评估。本专利技术可有效评估IGBT的可靠性。
[0006](CN201811104633.1)本专利技术公开了一种零车身零件可靠性的评估方法，包括如下步骤：S1：采集样本的失效时间，按照失效时间的大小对样本进行从小到大排列，得到样本数据的秩；S2：根据样本的秩得到样本的中位秩Fi；S3：根据中位秩Fi采用相关系数法计算出拟合优度；S4：将拟合优度带入公式得到威布尔形状参数和威布尔特征寿命；S5：根据威布尔形状参数和威布尔特征寿命得到平均失效时间的点估计m和10％的车身零件发生故障的那个时间点B10。本专利技术通过计算出零车身零件的B10寿命，从而可以减少零车身零件的意外故障带来的损失；另外，本专利技术采用标准化试验数据的处理，大大提高了实验人员的工作效率。
[0007]对于专利文献1公开的一种直流充电模块寿命预测和可靠性评估方法，与本专利技术的产生问题的原因、目的、技术路线、方法都不同。
[0008]对于专利文献2公开一种基于寿命模型参数波动的精确评估IGBT可靠性的方法。属于电气领域。与本专利技术的产生问题的原因、目的、技术路线、方法都不同。
[0009]对于专利文献3公开一种零车身零件可靠性的评估方法。通过样本的秩得到样本的中位秩，采用相关系数法计算出拟合优度带入公式得到威布尔形状参数和威布尔特征寿命。根据威布尔形状参数和威布尔特征寿命得到平均失效时间的点估计m和10％的车身零件发生故障的那个时间点B10。与本专利技术的产生问题的原因、目的、技术路线、方法都不同。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的仿真分析仅得到局部位置的非基于置信度的B10寿命问题，提供了一种基于置信度的多损伤车身零件的系统B10寿命获得方法。
[0011]结构疲劳失效是一种具有高度不确定现象，多部位损伤结构疲劳失效更是如此。含有多个薄弱环节(即可能发生疲劳损伤的高应力部位)的结构相当于多个只含有单一损伤的单元串联构成的系统。
[0012]本专利技术仅在阐述，由仿真得到同一构件不同危险位置的B10寿命，通过一种转换方法，转换为构件整体的B10寿命。
[0013]这样得到的结果能够涵盖并考虑构件结构中所有危险位置，并且基于一定的置信度下评估构件系统B10寿命，使得结果更加全面客观科学。
[0014]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：
[0016]一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法，构件在实际使用过程中有一个及一个以上危险损伤点，每个危险损伤点通过仿真数值解析的方法获得其B10疲劳寿命；包括：
[0017]指定置信度的第i危险点B10寿命计算；
[0018]指定设计寿命下第i个危险损伤点可靠度计算；
[0019]构件系统可靠度计算；
[0020]构件整体系统B10寿命计算。
[0021]进一步地，所述指定置信度的第i危险点B10寿命计算：第i个危险损伤点B10疲劳寿命，应用中位秩估计法，指定置信区间，得到基于置信度下的B10寿命；
[0022]所述指定设计寿命下第i个危险损伤点可靠度计算：针对第i个危险损伤点，应用可靠性计算表达式，将该位置的基于置信度下的B10寿命，求解出指定构建设计寿命下的可靠度；
[0023]进一步地，所述构件系统可靠度计算：将全部危险位置可靠度通过串联模型，求构件系统可靠度，既全部危险位置可靠度相乘；
[0024]所述构件整体系统B10寿命计算：通过可靠性表达式的逆计算，指定可靠度为90％，求解出的疲劳寿命的值，即为构件的系统B10寿命。
[0025]进一步地，所述指定置信度的第i危险点B10寿命计算，具体内容如下：
[0026]选择构件中n个最大的局部B10寿命位置；
[0027]应用中位秩估计法，确定以上n个位置在指定置信度下的B10寿命；
[0028]将n个寿命数据由小到大顺序排列N1<N2<N3
……
<Nn；
[0029]公式1中的n为寿命，仅为表示微积分符号中将寿命微分，与微积分式积分符号上限寿命限值N区别表示；
[0030]参考图1，n表示损伤位置即损伤点的个数，Nn代表第n个位置的疲劳计算寿命；N代表寿命。
[0031]估计累积分布函数，利用F分布即采用查F分布表的方法获得分布表，或者通过MATLAB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法，构件在实际使用过程中有一个及一个以上危险损伤点，每个危险损伤点通过仿真数值解析的方法获得其B10疲劳寿命；其特征在于，包括：指定置信度的第i危险点B10寿命计算；指定设计寿命下第i个危险损伤点可靠度计算；构件系统可靠度计算；构件整体系统B10寿命计算。2.根据权利要求1所述的一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法，其特征在于：所述指定置信度的第i危险点B10寿命计算：第i个危险损伤点B10疲劳寿命，应用中位秩估计法，指定置信区间，得到基于置信度下的B10寿命；所述指定设计寿命下第i个危险损伤点可靠度计算：针对第i个危险损伤点，应用可靠性计算表达式，将该位置的基于置信度下的B10寿命，求解出指定构建设计寿命下的可靠度。3.根据权利要求2所述的一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法，其特征在于：所述构件系统可靠度计算：将全部危险位置可靠度通过串联模型，求构件系统可靠度，既全部危险位置可靠度相乘；所述构件整体系统B10寿命计算：通过可靠性表达式的逆计算，指定可靠度为90％，求解出的疲劳寿命的值，即为构件的系统B10寿命。4.根据权利要求3所述的一种基于置信度的多损伤构件的系统B10寿命获得方法，其特征在于：所述指定置信度的第i危险点B10寿命计算，具体内容如下：选择构件中n个最大的局部B10寿命位置；应用中位秩估计法，确定以上n个位置在指定置信度下的B10寿命；将n个寿命数据由小到大顺序排列N1<N2<N3
……
<Nn；估计累积分布函数，利用F分布即采用查F分布表的方法获得分布表，或者通过MATLAB的finv函数获得；指定某置信度，通过分布，得到n个最大局部位置的基于指定置信度B10寿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赫，于保君，肖永富，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：