一种弹簧可靠性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种弹簧可靠性评估方法，属于弹簧测试技术领域，方法包括：获取待测弹簧压缩至工作长度的初始弹力；对待测弹簧进行预处理；对预处理后的待测弹簧进行预设时长的加速实验，获取加速实验后的弹簧弹力；结合初始弹力和加速实验后的弹簧弹力，建立待检测弹簧的弹力随时间变化的性能退化模型；建立包括多个模型参数的弹簧松弛速率与温度应力的关系式；对弹簧松弛速率与温度应力的关系式进行估计，获取模型参数估计值；建立包括测试误差的弹簧弹力退化模型；确定包括测试误差的弹簧弹力退化模型的似然函数；计算似然函数的极大似然估计值；根据极大似然估计值和性能退化模型，结合蒙特卡洛模拟法，计算待测弹簧的可靠度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧可靠性评估方法


[0001]本专利技术属于弹簧测试
，具体涉及一种弹簧可靠性评估方法。

技术介绍

[0002]对于部分特殊的型号装备，例如各类军用装备、航空航天装备等，在制造或部署后都将面临长期贮存的问题。而贮存状态是它们的最基本状态。贮存期是各类型号装备的重要技术指标。在长期贮存过程中，产品受到各种环境应力的作用，经历了较长的贮存期后均会存在性能退化和部分功能失效的状况。对于这类长期贮存的装备，如果一律报废处理，将要耗费大量的资金来制造一批新的型号装备来替换，并且大批量的替换也不切实际，因此对于贮存型号装备的定寿延寿工作就显得十分重要。
[0003]电连接器是型号装备系统中起到沟通与连接作用的关键元器件，主要用于传递电能及电信号，广泛应用于航空航天等军用系统中。分离脱落电连接器相比于普通电连接器具有锁紧分离机构这一零部件。同时，分离脱落电连接器具有机械、手动、电磁三种解锁分离方式。电连接器的失效可能导致整个型号装备的失效，进而造成灾难性的后果。为达到国防、军用装备“长期贮存，一次使用”的需要，就要求电连接器在经过长期贮存后仍然具有较高的可靠性。目前已有较多关于电连接器接触件、密封件、绝缘件失效的可靠性研究。分离脱落电连接器中的弹簧在贮存时，受装配尺寸的限制弹簧受拉、压作用保持其总压缩量固定不变。
[0004]在长期存放过程中，弹簧受到环境的作用导致弹簧发生应力松弛，从而降低电连接器的分离速度或者直接使得电连接器无法分离。所以，应力松弛将是导致贮存条件下分离脱落电连接器用弹簧失效的主要形式。然而由于缺乏对于电连接器用弹簧弹力应力松弛失效的可靠性研究，导致弹簧在使用过程中存在较大不确定性，缺乏弹簧是否能够用于电连接器的准确性评判标准，且应用过程中难以确定维护周期。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的缺乏对于电连接器用弹簧弹力应力松弛失效的可靠性研究，导致弹簧在使用过程中存在较大不确定性，缺乏弹簧是否能够用于电连接器的准确性评判标准，且应用过程中难以确定维护周期的技术问题，本专利技术提供一种弹簧可靠性评估方法。
[0006]本专利技术提供了一种弹簧可靠性评估方法，应用于分离脱落电连接器，包括：
[0007]S101：获取待测弹簧压缩至工作长度的初始弹力；
[0008]S102：对待测弹簧进行预处理；
[0009]S103：对预处理后的待测弹簧进行预设时长的加速实验，获取加速实验后的弹簧弹力；
[0010]S104：结合初始弹力和加速实验后的弹簧弹力，建立待检测弹簧的弹力随时间变化的性能退化模型，其中，性能退化模型包括弹簧松弛速率和位错堆积程度；
[0011]S105：建立包括多个模型参数的弹簧松弛速率与温度应力的关系式，其中，模型参数包括弹簧松弛速率的对数标准差、位错堆积程度、第一模型参数和第二模型参数；
[0012]S106：对弹簧松弛速率与温度应力的关系式进行估计，获取模型参数估计值；
[0013]S107：建立包括测试误差的弹簧弹力退化模型；
[0014]S108：确定包括测试误差的弹簧弹力退化模型的似然函数；
[0015]S109：计算似然函数的极大似然估计值；
[0016]S110：根据极大似然估计值和性能退化模型，结合蒙特卡洛模拟法，计算待测弹簧的可靠度。
[0017]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益技术效果：
[0018]在本专利技术中，本专利技术提供一种弹簧可靠性评估方法，通过对弹簧进行预处理，使得弹簧在测试之前能够达到实际使用状态，之后考虑测试误差，建立待检测弹簧的弹力随时间变化的弹簧弹力退化模型，最大程度的使得弹簧接近实际工况，降低无关因素的干扰，提高弹簧测试准确性。确定包括测试误差的弹簧弹力退化模型的似然函数，并计算极大似然估计值，结合蒙特卡洛模拟法进行循环测试，收集测试数据，计算待测弹簧的可靠度，为待测弹簧是否能够应用于电连接器提供数据支撑，并能够根据待测弹簧的可靠度，确定待测弹簧的维护周期，降低待测弹簧维护难度，提升弹簧应用准确性，进而增加应用待测弹簧的电连接器的应用可靠性。
附图说明
[0019]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0020]图1是本专利技术提供的一种弹簧可靠性评估方法的流程示意图；
[0021]图2是本专利技术提供的一种弹簧贮存条件下的弹力退化轨迹图。
具体实施方式
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0023]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0024]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0025]在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中
的具体含义。
[0026]另外，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在一个实施例中，参考说明书附图1，示出了本专利技术提供的弹簧可靠性评估方法的流程示意图。参考说明书附图2，示出了本专利技术提供的一种弹簧贮存条件下的弹力退化轨迹图。
[0028]由图2可知，在弹簧的贮存条件下即压缩至工作长度长时间保持的状态下，弹簧的弹力随着时间的延长不断降低，符合实际情况，根据弹力退化轨迹图可以更加直观的确定待测弹簧在实际工作过程中的正常应用时间范围，可以更好的为弹簧的维护，电连接器的稳定使用提供数据支撑。
[0029]本专利技术提供的一种弹簧可靠性评估方法，应用于分离脱落电连接器的螺旋弹簧，包括：
[0030]S101：获取待测弹簧压缩至工作长度的初始弹力。
[0031]其中，工作长度为待测弹簧在电连接器中的应用场景中长时间的保持长度，此时的待测弹簧的弹力为基础标准，基于初始弹力测量待测弹簧在长时间的工况保持下，是否还能维持初始弹力。基于工作长度对待测弹簧进行可靠性验证更加贴合实际情况，提高测试准确性。
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹簧可靠性评估方法，应用于分离脱落电连接器的螺旋弹簧，其特征在于，包括：S101：获取所述待测弹簧压缩至工作长度的初始弹力；S102：对所述待测弹簧进行预处理；S103：对预处理后的所述待测弹簧进行预设时长的加速实验，获取加速实验后的弹簧弹力；S104：结合所述初始弹力和所述加速实验后的弹簧弹力，建立所述待检测弹簧的弹力随时间变化的性能退化模型，其中，所述性能退化模型包括弹簧松弛速率和位错堆积程度；S105：建立包括多个模型参数的所述弹簧松弛速率与温度应力的关系式，其中，所述模型参数包括所述弹簧松弛速率的对数标准差、所述位错堆积程度、第一模型参数和第二模型参数；S106：对所述弹簧松弛速率与温度应力的关系式进行估计，获取所述模型参数估计值；S107：建立包括测试误差的弹簧弹力退化模型；S108：确定所述包括测试误差的弹簧弹力退化模型的似然函数；S109：计算所述似然函数的极大似然估计值；S110：根据所述极大似然估计值和所述性能退化模型，结合蒙特卡洛模拟法，计算所述待测弹簧的可靠度。2.根据权利要求1所述的弹簧可靠性评估方法，其特征在于，所述S101具体包括：S1011：根据所述待测弹簧的工作环境，获取所述待测弹簧的工作长度；S1012：将所述待测弹簧压缩至所述工作长度；S1013：记录压缩后的待压缩弹簧的弹力，并将所述压缩后的待压缩弹簧的弹力作为初始弹力。3.根据权利要求2所述的弹簧可靠性评估方法，其特征在于，所述S102具体包括：S1021：根据所述待测弹簧的工作环境，确定所述待测弹簧的工作环境温度；S1022：通过夹具将所述待测弹簧保持在所述工作长度；S1023：将保持在所述工作长度的待测弹簧，放置在恒温试验箱加热至所述工作环境温度；S1024：将加热后的所述待测弹簧冷却至室温备用。4.根据权利要求1所述的弹簧可靠性评估方法，其特征在于，所述性能退化模型为：其中，F
t
表示所述加速实验后的弹簧弹力，F0表示所述初始弹力，v
s
表示所述弹簧松弛速率，p表示位错堆积程度，b表示位错强度，B表示温度参数，e表示晶体尺度参数，H表示弹簧尺度参数，D表示所述待测弹簧的中径，c表示弹簧指数即弹簧中径与簧丝直径的比值。
5.根据权利要求1所述的弹簧可靠性评估方法，其特征在于，所述弹簧松弛速率与温度应力的关系式为：应力的关系式为：应力的关系式为：其中，A表示设计参数和材料参数的累乘，Q表示绝对激活能，k表示玻尔兹曼常数，T表示绝对温度，其中，弹簧松弛速率v
s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱萍，封峥，陈文华，陈驰，丁巧玲，陈奇奇，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：