[发明专利] 一种针对浮动摩擦片跨尺度疲劳寿命预测方法及装置 – CN114117826B 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202210068797.3
申请日
20220121
公开(公告)号
CN114117826B
公开(公告)日
20220301
申请(专利权)人
中国科学院力学研究所
申请人地址
100190 北京市海淀区北四环西路15号
发明人
张坤;胡铮;王志涛;魏炳忱;张万昊;张国洪;戴国文;许成法;韩明;金孔杰 专利类型 发明专利
摘要
本发明公开了一种针对浮动摩擦片跨尺度疲劳寿命预测方法及装置,包括以下步骤:步骤S1、设置齿状等效试样,将浮动摩擦片服役过程中遭受到的载荷谱加载到齿状等效试样上,通过DIC分析技术分析得到齿状等效试样的齿根应力状态;步骤S2、将所述齿根应力状态进行分析,并利用参数公式将齿根应力状态转换为应力集中等效参数和最大主应力;步骤S3、设置标准试样,设计多组疲劳寿命实验,并基于疲劳寿命实验的实验结果得到疲劳寿命预测模型。本发明通过齿状等效试样的实验,保证了预测结果的准确性,通过标准试样的实验,保证了实验方法的简便性,做到了准确性与简便性的统一。
主权项
1.一种针对浮动摩擦片跨尺度疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、设置齿状等效试样,将浮动摩擦片服役过程中遭受到的载荷谱加载到齿状等效试样上,通过DIC分析技术分析得到齿状等效试样的齿根应力状态,所述载荷谱由所述浮动摩擦片在服役过程中采集得到,所述齿状等效试样表征与浮动摩擦片具有等效齿状结构的试样,并用于等效获得浮动摩擦片的齿根应力状态;所述将浮动摩擦片服役过程中遭受到的载荷谱加载到齿状等效试样上,通过DIC分析技术分析得到齿状等效试样的齿根应力状态,包括:将所述载荷谱作为输入载荷,对齿状等效试样开展疲劳寿命实验,依托摄像机对疲劳寿命实验全过程进行监测;通过DIC分析技术分析疲劳寿命实验的实验结果得到所述齿状等效试样的齿根应力状态;步骤S2、将所述齿根应力状态进行分析,并利用参数公式将齿根应力状态转换为应力集中等效参数和最大主应力;所述将所述齿根应力状态进行分析,并利用参数公式将齿根应力状态转换为应力集中等效参数和最大主应力,包括:考量残余应力的影响,将所述齿根应力状态依托第一参数公式得到齿根处的等效应力水平、应力集中等效参数和最大主应力,所述第一参数公式为:;式中,σapp1表征最大主应力,Kt为应力集中等效参数,σeff表征等效应力水平,r0表征残余应力影响区深度,a表征齿根近似的椭圆形结构的长轴长,b表征齿根近似的椭圆形结构的短轴长,σ0表征载荷谱中施加在齿根处的外载荷, r表征残余应力影响区深度的积分变量,σres表征残余应力;在整个疲劳寿命实验的时间段内,依托基于韦伯概率分布的第二参数公式得到基于等效应力水平的最大估计应力,所述第二参数公式为:;式中,σm表征最大估计应力,P表征概率密度;考虑表面粗糙度影响,通过第三参数公式基于所述最大估计应力得到预测试样的最终应力水平,所述第三参数公式为:;式中,σ预测试样表征预测试样的最终应力水平, 表征第一修正系数,Ra表征粗糙度,所述预测试样表征待预测疲劳寿命的试样;步骤S3、设置标准试样,基于所述应力集中等效参数和最大主应力,以及所述标准试样的残余应力、粗糙度、应力比为标准试样设计多组疲劳寿命实验,并基于疲劳寿命实验的实验结果得到疲劳寿命预测模型,所述标准试样用于等效获得应力集中等效参数、最大主应力、残余应力和粗糙度对浮动摩擦片疲劳特性的影响。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
G06F30/20
G 物理

G06 计算;推算;计数

G06F 电数字数据处理

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220301
法律状态
公开 法律状态信息
CN202210068797 20220301 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) 11390
代理人姓名
焦海峰