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【可靠性知识】常用的寿命分析方法

作者:不详 ; 发布时间:2019-1-14 13:16:27 ; 来源:互联网  点击:

为了对寿命进行分析和评价,必须首先确定判断产品达到极限状态的标准,即极限状态判断准则。

常用的极限状态判断准则可以分为3类:

1)技术性/功能性准则

主要指产品的功能、性能参数或使用效果已不能保持在允许的程度,或者通过修理不能保证将工作能力和完好性恢复到必要程度的状态。如当装甲车辆必须进行大修时,就可以认为是达到了极限状态。

2可靠性/安全性准则

指产品的损伤超出损伤容限,从而引发故障导致失效甚至重大事故。机械产品常用的安全性准则如疲劳累积损伤、裂纹尺寸、磨损量、腐蚀量等。

3)经济性准则

由于损耗,若不修理则影响产品的使用功能和战备状态,而修理又是不经济的,则认为产品达到了极限状态。经济性准则直观的体现为产品已经进入了修理费用多到不能允许的程度。


常用的寿命分析方法主要包括3类:

1)基于经验的寿命分析方法。

根据实验室和现场大量试验结果与以往相似产品经验的积累,采用一定的经验公式或假定寿命分布,对使用寿命作定量或半定量的预测。

这种方法包含了经验知识和推理。如果产品的设计寿命比较长,使用环境比较恶劣,或者遇到一些新的情况而缺乏经验,这种预测方法就不可靠。

2)基于失效机理的寿命分析方法

如针对疲劳失效,先后发展了寿命安全系数法、应力寿命法、应变寿命法、断裂力学和损伤容限等方法确定疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命,既可以用于结构的设计,也可用于已有结构的剩余寿命预测。针对磨损、腐蚀也先后提出了一系列寿命预测模型。

3)基于可靠性的寿命分析方法

在寿命预测和评估中,无论采取那一种极限状态判断准则,由于影响结构寿命的各因素都是随机变量,甚至是随时间变化的随机过程,因此采用确定性方法得到的寿命预测结果只能是均值意义上的寿命。因此,应用概率方法进行结构的寿命预测从理论上是合理的。

基于可靠性的寿命分析方法考虑影响结构使用寿命因素的随机性,根据失效机理和极限状态判断准则,建立相应的功能函数,然后利用结构可靠性方法分析获得使用寿命-可靠度的关系。

基于可靠性的寿命分析方法是以前两种方法为基础的,并将其统一。在具体应用时,需要解决如下的几个问题:

a)确定产品寿命的极限状态判断准则;

b)确定影响产品寿命的随机因素;

c)确定产品损伤表征参数的时变规律。

 
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