关节轴承的加速退化试验方法技术

本发明专利技术属于关节轴承的加速试验技术领域，涉及一种关节轴承的加速退化试验方法，包括设定加速应力水平的数量和大小以及关节轴承样品的数量，再将关节轴承样品安装在关节轴承摆动试验台上，分别施加加速应力水平的载荷，利用传感器对磨损量进行连续监测，并将数据记录下来；然后利用计算机对磨损量数据进行处理，构建加速退化模型和加速模型，最终得到其寿命预测结果。本发明专利技术所述方法能够真实反映关节轴承正常使用的性能退化进程，能以较大的加速系数进行加速试验，缩短了试验时间，降低了试验代价。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种关节轴承的加速退化试验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、设定加速退化试验中载荷S的加速应力水平的数量和大小以及关节轴承样品的数量，所述载荷S的加速应力水平的个数h不少于3个，每个加速应力水平互不相等且分别高于正常使用应力水平S0，关节轴承样品的数量n不少于2个；步骤2、将关节轴承样品安装在关节轴承摆动试验台上，分别施加步骤1确定的加速应力水平的载荷，利用传感器对每个关节轴承样品在不同加速应力水平下的磨损量进行连续监测，并将数据记录下来；步骤3、利用计算机按以下流程对记录的关节轴承样品的磨损量数据进行处理，得到其寿命预测结果：（1）将磨损量数据进行预处理，包括剔除磨损量数据的奇异点和根据需要对磨损量数据进行等效变换及归一化处理；（2）根据预处理后的磨损量数据，构建磨损量D与时间t的关系，即加速退化模型，表示如下：Dsj(t)=exp(-β1,jtαj),0≤t<π1exp(-β2,j(t-π1+ω1,j)αj),π1≤t<π2exp(-β3,j(t-π2+&omega;2,j)αj),π2≤t<π3...exp(-βh,j(t-πh-1+ωh-1,j)αj),πh-1≤t<πh其中，Dsj(t)第j个关节轴承样品的加速退化理论轨迹，j=1,2，…，n，n为 关节轴承样品的数量；αj、βi,j为模型参数，i=1,2，…，h，h为加速应力水平的个数；πi为加速应力水平Si对应的截尾时间，Si表示第i个加速应力水平；ωi?1,j为πi?1在加速应力水平Si下的等效时间，按下式计算：ω1,j=(β1,jβ2,j)1/αj·π1ω2,j=(β2,jβ3,j)1/αj·(π2-π1+ω1,j)...ωh-1,j=(βh-1,jβh,j)1/αj·(πh-1-πh-2+ωh-2,j);（3）利用最小二乘估计方法估计磨损量的退化轨迹参数和即通过最小化误差平方和SSE(αj,βi,j)，得到参数估计和SSE(αj,βi,j)的表达式如下：SSE(αj,βi,j)=Σt[Hsj(t)-Dsj(t)]其中Hsj(t)＝Dsj(t)+ε,Hsj(t)表示第j个关节轴承样品的实际退化轨迹；ε表示测量误差，N(0,σε2)表示均值为0，方差为σε2的正态分布；（4）分别由下式计算α^=1nΣj=1nα^jσ^ϵ2=1nΣj=1n1r-nvSSE(αj,βi,j)式中，r为每个样本总的监测次数，nv为待估计的参数的个数；（5）依据βij的倒数服从Weibull分布Weibull(ηi,mi)，以（3）中计算的为基础，采用极大似然估计方法估计参数和再计算（6）根据构建分布参数ηi与应力水平Si的关系，即加速模型，表示为：lnηi＝a+b·lnSi,i＝1,2,...,h，式中a，b为模型参数；并以为基础，采用最小二乘估计方法估计加速模型参数（7）利用加速模型计算正常使用应力水平S0下的分布参数η^0=exp(a^+b^·lnS0)（8）计算关节轴承磨损量的失效阈值G对应的使用寿命分布参数：m^z=α^·m^η^z,0=[η^0·(-lnG)]1/α^（9）计算关节轴承正常使用应力水平S0下的p分位寿命τ^p=η^z,0·[-ln(1-p)]1/m^z.FDA0000343802630000022.jpg,FDA0000343802630000023.jpg,FDA0000343802630000024.jpg,FDA0000343802630000025.jpg,FDA0000343802630000027.jpg,FDA0000343802630000028.jpg,FDA0000343802630000032.jpg,FD...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春华，汪亚顺，谭源源，陈循，罗巍，赵元，张详坡，鲁相，万伏彬，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：