基于加速寿命试验的产品可靠性试验方法

建立了加速寿命试验的基础模型.针对某公司电喷燃油泵产品潜在的失效模式和机理,利用加速应力的方式来即加大电压和升高压力进行产品使用寿命试验.介绍了试验流程、试验计划制定、试验数据的分析和处理等,并通过模型预测出了该产品在不同应力水平下的使用寿命.     

加速寿命试验在汽车天线开发中的应用

加速寿命试验在汽车零部件开发中应用非常广泛,对试验件施加较大的环境应力,以较短的时间进行零部件加速寿命试验,并据此推断零部件在正常使用状态的寿命,对于节约试验资源,提高产品竞争力,具有重要的意义。本文论述应用Arrhenius模型、 Lawson模型、 Coffin-Manson对汽车天线做可靠性验证。     

车载电子电器零件常用加速试验及可靠性计算方法

简要介绍电子电器零件结合环境应力的寿命加速模型,以及可靠性试验要求的计算方法。首先介绍了3种加速模型,以及其相应的应用情况;其次,根据给定的可靠度、置信度水平计算相应的可靠性测试要求;最后根据实际的测试结果,得到产品的实际可靠度,并以此来指导设计。     

发动机活塞销孔座机械疲劳机理的研究

随着发动机爆发压力的不断提升,高功率发动机活塞销孔部位疲劳开裂失效事故频发。为此,本文中采用液压机械疲劳试验系统,对活塞销孔座分别进行"载荷"、"步进载荷"和"步进压力"3种方案的加速疲劳试验,为活塞机械疲劳机理研究提供依据。另外,通过建立活塞销孔寿命公式和评估铝硅合金的裂纹扩展速率,可有效预测活塞的使用寿命。     

基于计算机仿真的公路安全设计方法

对公路安全设计与评价方法进行了分析,提出了基于计算机仿真的公路安全设计方法。该方法以ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)软件为平台,通过建立汽车、驾驶员和三维道路等系统仿真模型,为公路设计安全评价提供虚拟对象。在计算机上运行这些模型,获得汽车实时行驶速度,以此可以评价公路线形设计参数是否满足汽车行驶的要求,从而达到评价设计指标安全性的目的。该方法为公路安全设计评价提供了"活的数学模型",这些模型具有参数容易修改、数据表达直观、试验速度快和节省费用等优点。     

基于响应面的结构疲劳寿命6σ稳健优化设计

针对结构疲劳寿命离散性较大的问题,将响应面法、6σ稳健设计与疲劳寿命设计相结合,提出一种提高结构疲劳寿命稳健性且减轻结构质量的方法。该方法先用对设计参数进行拉丁超立方采样,用有限元法计算结构疲劳关键点处的平均应力和对称应力谱;然后采用Miner法求出结构关键点处的疲劳寿命,构造出疲劳寿命的响应面模型;最后基于响应面模型对结构进行疲劳寿命的6σ稳健优化设计。对某型搅拌车副车架进行了疲劳寿命稳健优化设计的结果表明,该方法在保证副车架疲劳寿命可靠性满足设计要求的基础上,有效提高其疲劳寿命的稳健性,减轻其结构质量。     

灰色系统理论在汽车齿轮寿命预测中的应用

探讨了利用灰色系统理论基于GM(1,1)模型拟合汽车齿轮可靠性寿命试验数据的方法,该灰色模型可以依据较少的试验数据预测出汽车齿轮寿命试验的后续数据。实例计算表明,模型的精度符合残差检验、后验差检验和关联度检验的要求,计算值与实际测量数值吻合程度较好,能够满足试验要求;将灰色系统理论用于产品的失效分析,可解决以往需通过大量试验才能确定的问题,节省了试验时间。     

基于典型道路谱的汽车制动摩擦片寿命预测

文章基于能量磨损机理提出了一种汽车制动摩擦片磨损寿命预测的方法,对车辆制动安全性以及摩擦材料利用率的提升具有一定的现实意义。以车辆制动系统中的摩擦片为研究对象,在制动盘冷却试验基础上建立制动摩擦副热力学模型,旨在探明不同工况下摩擦副热力学特征的变化规律。根据能量磨损机理研究制动温度对材料磨损量的影响关系,结合温度分布特征与摩擦材料磨损率提出摩擦片磨损量的评价标准,建立制动摩擦片的磨损寿命预测模型。基于典型公路道路试验路谱的动力学参数进行摩擦片磨损寿命预测,与试验结果相比其磨损寿命预测具有较好的一致性,为汽车制动系统参数设计及制动摩擦材料寿命研究提供了指导依据。     

锈蚀钢丝疲劳断口分析与寿命预测

为了研究桥梁锈蚀高强度钢丝的疲劳性能以及疲劳断裂机理,并为基于断裂力学理论的锈蚀高强度钢丝疲劳寿命评价提供试验依据,以服役10余年的漂浮结构体系的拱桥吊杆退役钢丝及人工加速腐蚀钢丝为试验样本,对这2类钢丝进行了不同应力幅下的疲劳试验;利用扫描电镜分析了锈蚀钢丝的疲劳断口形貌特征以及疲劳断裂失效过程,对比分析了2类锈蚀钢丝疲劳源的蚀坑尺寸;考察了2类锈蚀钢丝初始裂纹应力强度因子及剩余断裂韧性,并与既有的钢丝疲劳阈值和断裂韧性指标进行了比较;采用三参数公式对锈蚀钢丝应力-寿命(S-N)曲线进行了拟合,对比了不同锈蚀程度钢丝S-N曲线的差异;针对锈蚀钢丝高应力幅的疲劳寿命特征,运用线弹性断裂力学方法对其进行了分析。结果表明:随着腐蚀程度的增加,钢丝的疲劳性能下降;表面蚀坑分布较密时,容易诱发多源裂纹并表现出不规则的裂纹扩展规律;萌生主裂纹的蚀坑阈值条件主要由疲劳裂纹扩展阈值ΔK_(th)控制;锈蚀钢丝S-N曲线在低应力范围下出现拐点,符合三参数公式的拟合规律;锈蚀钢丝的裂纹扩展寿命所占比例较大,基于一定初始裂纹尺寸假设得到的疲劳裂纹扩展寿命SN曲线能较好地反映锈蚀钢丝中等寿命区的平均疲劳行为。     

基于Workbench变速器齿轮轴的疲劳分析

使用Catia软件对齿轮轴进行实体模型,通过Workbench软件的高效率模型导入功能实现了Catia和Workbench的联合仿真,对齿轮轴进行静力学分析,结果表明设计的齿轮轴能满足强度要求。获取了循环载荷谱和材料的S-N曲线,对齿轮轴进行疲劳分析,得到了齿轮轴的寿命、损伤及安全系数等相关参数。结果表明齿轮轴的疲劳寿命能满足设计要求,为齿轮轴的结构设计及优化提供一定的参考依据。     

电池管理系统里的电池健康评估和寿命预测

本文对锂离子电池的应用特性进行了总结,分析了电压、电流、温度三大参数对锂离子电池健康和寿命的影响,尤其是充电截止电压,化成电流和高温情况对电池容量的影响。以不同材料之间的比较试验为基础,重点分析了高充电截止电压,充电电流和高温对材料稳定结构的破坏,从而引发电池循环寿命降低的原理。最后基于电池使用中放电电流和环境温度应力为参数,进行了基于电压、电流、温度的锂离子电池循环寿命预计模型研究,得到锂离子电池循环寿命预计基础模型,为混合动力汽车锂电池3参数与寿命关联模型构建提供了重要的研究基础。     

长寿命沥青路面设计指标研究及正交试验分析

通过中法美三国长寿命沥青路面设计指标的对比,分析我国半刚性基层沥青路面设计指标的局限性。依据我国最新版的公路沥青路面设计规范《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017),结合长寿命沥青路面的特点,推荐适合我国的长寿命沥青路面典型结构,并选取沥青混合料层层底拉应变、无机结合料稳定层层底拉应力以及沥青混合料层永久变形量作为设计指标,分别用以控制沥青混合料层疲劳开裂、无机结合料稳定层疲劳开裂损坏以及沥青路面变形。运用多因素多指标的正交试验方法,分析各个路面结构层参数对指标的影响程度。数据表明,沥青层厚对指标的影响最为显著。最后,结合工程实际给出一定的建议。     

基于能量法的气缸盖低周热机疲劳寿命预测方法研究

通过测试气缸盖本体解剖试样,获得气缸盖材料的循环应力应变特性,并利用仿真方法验证其合理性。在此基础上,依据发动机低周疲劳台架考核方法,运用子模型分析技术,得到考核循环内气缸盖火力面的应力分布和塑性变形特性。基于塑性应变能理论,结合试验测试,对火力面低周热机疲劳寿命进行预测和评估,分析表明排气鼻梁区的寿命较低,约为1100次。     

结构仿真结合疲劳台架试验加速后桥开发

通过对零件的台架试验受力状况进行CAE仿真,对影响后桥总成台架疲劳试验寿命的危险区域重点分析,控制和调整生产工艺参数,制造出合格的产品。试制的后桥总成成功通过疲劳台架试验和道路试验,满足各项技术要求。结构仿真与疲劳台架试验相结合加速了后桥开发、制造和功能验证流程。     

摩托车车轮疲劳寿命分析

用有限元分析法,对摩托车车轮旋转弯曲疲劳试验和扭转疲劳试验进行了分析计算,得到了车轮在旋转1周内的应力分布情况,并在此基础上校核了车轮在试验工况下的疲劳寿命,为结构的可靠性设计提供了参考依据,为旋转体结构的疲劳寿命分析提供了有效的方法。     

基于全寿命成本分析（LCCA）的重交通沥青路面结构研究

为了有效降低沥青路面在使用寿命期内的总费用,同时保证沥青路面结构在使用寿命期内不发生结构性破坏,文章基于全寿命成本分析的沥青路面设计理念,引入沥青路面极限寿命的概念,针对某重交通试验路,对路面结构设计的相关参数及指标等进行了研究,采用路面结构优化模型对沥青路面结构厚度进行了优化。另外,文章结合试验路的实际情况,提出了基于全寿命成本分析的重交通沥青路面合理结构,其可同时满足使用寿命期内的性能要求和经济性最优两大条件。     

基于性能的桥梁钢筋混凝土构件抗爆设计

桥梁结构全寿命周期内可能遭受爆炸冲击事故,设计阶段对这类冲击作用考虑不足。现建立了基于性能的钢筋混凝土构件抗冲击设计方法框架,包括冲击作用危险性分析、构件性能标准确定、构件性能评价和构件性能陈述。以钢筋混凝土立柱抗爆设计为例说明建立的设计流程,首先通过与空气爆试验对比验证ALE方法用于钢筋混凝土构件爆炸冲击损伤,分析可靠性;以位移角指标建立构件性能目标体系,通过非线性有限元分析得到了设计构件的抗冲击性能状态,并对不满足设防水准的设计参数进行优化,得到满足三水准抗爆设防目标的立柱设计参数。     

基于实测路谱的动力总成壳体疲劳寿命预测

文章介绍了基于实测试验场道路载荷谱进行动力总成壳体疲劳寿命预测的方法,通过三向加速度传感器实测可靠性试验路面上动力总成壳体悬置点位置载荷谱数据,应用n Code Designlife进行有限元分析软件,考虑对材料的S-N曲线进行修正,进行动力总成壳体模型疲劳寿命仿真预测。根据预测的结果,得出动力总成壳体方案满足疲劳寿命仿真要求的结论。并且得到的疲劳寿命云图,可以发现疲劳寿命薄弱位置,为结构设计和优化提供了一定的参考依据。该方案通过了整车可靠性试验,验证了有限元分析的正确性。     

基于屈曲分析的连杆截面参数优化

连杆截面设计对轻量化和抗屈曲能力影响大,以经验设计为主,难以获得最优设计,针对这一问题,提出了基于敏感性分析获得优化参数,并通过基于NLPQL优化算法的Isight参数优化获得最优设计方案的优化方法.采用试验设计(DOE)方法确定样本点,获取对屈曲应力和面积贡献度较大的参数;对选取的参数构造优化模型,以截面积最小为目标...     

轿车转向节优化设计

利用ADAMS/Car建立整车动力学模型,分析了某款A级轿车转向节在24种静载工况下的载荷;在NASTRAN中建立了转向节有限元模型,分析各静载工况转向节的应力状况和疲劳寿命,基于分析结果,对转向节进行结构设计优化,最后通过台架试验验证了设计结果,为轿车转向节的正向设计提供了参考。