得到的減震器阻尼片最大使用次數(shù) 與減震器彈簧最大使用次數(shù)進行比較，選出最大使用次數(shù)較少的數(shù)值作為參考，將減震器 最大使用次數(shù)閾值確定為略小于該數(shù)值。
[0060] 優(yōu)選地，一種對干摩擦阻尼減震器的主故障機理進行檢測的方法，其包括以下步 驟：
[0061] S1、計算減震器阻尼片和減震器殼體間切向相對滑移距離：減震器阻尼片與減震 器殼體內(nèi)壁構(gòu)成一對摩擦副，利用Archard粘著磨損模型，得到減震器阻尼片和減震器殼 體間切向相對滑移距離，計算公式如下所示：
[0063] 式中L為減震器阻尼片和減震器殼體間切向相對滑移距離，h為減震器阻尼片磨 損深度指標，Aa為減震器阻尼片與減震器殼體間的接觸面積，H為減震器殼體內(nèi)壁的HRC硬 度，K為磨損因子，P為減震器阻尼片與減震器內(nèi)壁的法向壓力；
[0064] S2、計算減震器阻尼片單次滑移距離：減震器阻尼片的滑移距離為1，測量得到彈 簧的最大壓縮量為Cniax，最小壓縮量為C_，則阻尼片單次滑移距離如下所示：
[0065] I= 2 (Cnax-Cnin);
[0066] S3、計算減震器阻尼片最大使用次數(shù)：
[0067] 將Sl計算得到的減震器阻尼片和減震器殼體間切向相對滑移距離和S2計算得 到的減震器阻尼片單次滑移距離相除，得到減震器阻尼片最大使用次數(shù)，計算公式如下所 示：
[0069] 式中N1為減震器阻尼片最大使用次數(shù)；
[0070]S4、確定減震器彈簧靜載荷：減震器彈簧靜載荷包括減震器安裝的預(yù)應(yīng)力和負載 壓力，其中：負載壓力的計算方法如下：
[0071] F1=mXg+n，其中Fi為負載壓力，m為負載質(zhì)量，n為減震器彈簧數(shù)量；
[0072] 減震器安裝的預(yù)應(yīng)力的計算方法如下：
[0073] 首先測量減震器彈簧在裝配中的壓縮長度，再利用磨損測試儀獲得減震器彈簧的 力-位移曲線，根據(jù)減震器彈簧的力-位移曲線，得到減震器彈簧在壓縮時受到的壓力，記 為F2,
[0074] 減震器彈簧靜載荷的計算方法如下：
[0075]Fs=F!+F2;
[0076]S5、對減震器彈簧進行有限元建模：具體步驟如下所述：
[0077] ①對干摩擦阻尼減震器進行靜力學建模：
[0078] 對干摩擦阻尼減震器進行靜力學建模，得到摩擦干摩擦阻尼減震器的結(jié)構(gòu)關(guān)系 圖，并得到以靜載荷和邊界條件為預(yù)應(yīng)力的模態(tài)模型。
[0079] ②對減震器彈簧進行預(yù)應(yīng)力模態(tài)建模：
[0080] 為模態(tài)模型提供預(yù)應(yīng)力，通過預(yù)應(yīng)力模態(tài)建模，得到減震器彈簧前六階模態(tài)頻率 和振型；
[0081] ③對減震器彈簧進行隨機振動建模：
[0082] 為減震器彈簧前六階模態(tài)頻率和振型施加功率譜密度圖，設(shè)置輸出分別得到減震 器彈簧在預(yù)應(yīng)力1〇、2 〇以及3 〇下的等效應(yīng)力云圖和1〇、2 〇以及3 〇下的應(yīng)力值；
[0083] S6、利用隨機疲勞三區(qū)間法計算得到減震器彈簧最大使用次數(shù)；
[0084] S7、比較S1-S3得到的減震器阻尼片的磨損壽命和S5-S6得到的彈簧的疲勞壽 命；采用機理競爭的原則，將壽命較短的減震器彈簧的疲勞壽命作為減震器的主故障機理。
[0085] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0086] 1)通過計算和比較干摩擦阻尼減震器中的減振彈簧與阻尼片的次數(shù)來確定干摩 擦阻尼減震器的使用壽命，并根據(jù)計算得到的阻尼片和彈簧的使用壽命，根據(jù)較小的使用 次數(shù)設(shè)定減震器使用次數(shù)閾值，與彈簧與阻尼片的實際使用次數(shù)比較，對航空設(shè)備減震器 的工作進行監(jiān)測，保證航空設(shè)備減震器的正常工作，對航天減震器進行安全監(jiān)控。
[0087] 2)本發(fā)明根據(jù)設(shè)定的閾值，與實際測得的減震器使用次數(shù)閾值進行比較，如果減 震器實際使用次數(shù)達到閾值，則控制模塊控制報警模塊進行報警，確定是否對減震器進行 更換，保證航空設(shè)備的安全。
[0088] 3)對減震器的阻尼片和彈簧進行磨損壽命測試，獲得主故障機理，為加速試驗提 供依據(jù)。
【附圖說明】
[0089] 圖1為本發(fā)明的主故障監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0090] 圖2為本發(fā)明的方法流程示意圖；
[0091] 圖3為減震器內(nèi)壁硬度測量結(jié)果圖；
[0092] 圖4為正壓力測試結(jié)果圖；
[0093] 圖5為彈簧力-位移曲線圖；
[0094] 圖6a為殼體的切割后剖面不意圖；
[0095] 圖6b為另一個實施例中殼體的切割后剖面不意圖；
[0096] 圖7為彈簧上施加壓力圖
[0097] 圖8為隨機振動功率譜密度圖。
【具體實施方式】
[0098] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做進一步解釋：
[0099] 本發(fā)明提供一種干摩擦阻尼減震器主故障監(jiān)測系統(tǒng)，其包括減震器以及主故障監(jiān) 測系統(tǒng)，其包括干摩擦阻尼減震器1以及主故障監(jiān)測系統(tǒng)2,如圖6a所示，干摩擦阻尼減 震器包括殼體10、底座11、軸12、彈簧13、墊片14和阻尼片15,殼體10設(shè)置在底座11上， 軸12、彈簧13、墊片14和阻尼片15設(shè)置在殼體10的內(nèi)部，阻尼片15設(shè)置在殼體10的中 間位置。阻尼片15將彈簧13分為上下兩部分，墊片14設(shè)置在殼體10的上部。圖6b示出 了另一個實施例的減振器的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括10、底座11、軸12、彈簧13、墊片14和阻尼 片15,彈簧13設(shè)置在殼體內(nèi)部，阻尼片設(shè)置在殼體10的內(nèi)壁附近。
[0100] 主故障監(jiān)測系統(tǒng)2包括用于對干摩擦阻尼減震器進行故障檢測的檢測模塊21、控 制模塊22、報警模塊23以及實時監(jiān)測模塊24。檢測模塊21設(shè)置有傳感器對減震器的實際 使用次數(shù)進行監(jiān)測，控制模塊22對阻尼片以及彈簧的實際使用次數(shù)和之前設(shè)定的減震器 最大使用次數(shù)閾值進行比較，判斷是否達到閾值。如達到閾值，則報警模塊23發(fā)出報警。 [0101] 檢測模塊21包括減震器使用次數(shù)測量單元211以及檢測結(jié)果輸出模塊213,減震 器使用次數(shù)測量單元211對減震器的實際使用次數(shù)進行檢測檢測結(jié)果輸出模塊213根據(jù)減 震器使用次數(shù)測量單元211的檢測結(jié)果向控制模塊22發(fā)送減震器的實際使用次數(shù)。
[0102] 控制模塊22包括微控制器221以及減震器使用次數(shù)閾值設(shè)定模塊222,減震器 使用次數(shù)閾值設(shè)定模塊222測量得到減震器最大使用次數(shù)閾值，并將閾值發(fā)送至微控制器 221，微控制器221對減震器最大使用次數(shù)閾值進行儲存，其將阻尼片以及彈簧的實際使用 次數(shù)與減震器最大使用次數(shù)閾值進行比較，當阻尼片的實際使用次數(shù)或者彈簧的實際使用 次數(shù)達到減震器最大使用次數(shù)閾值時，控制模塊22向報警模塊23發(fā)送報警信號，報警模塊 23發(fā)出報警。
[0103] 實時監(jiān)測模塊24根據(jù)報警模塊的報警信號，工作人員對減震器進行檢測，判斷減 震器的故障，并發(fā)出更換減震器的信號。工作人員根據(jù)減震器的故障情況進行更換減震器、 阻尼片或彈簧。
[0104] 優(yōu)選地，一種根據(jù)上述系統(tǒng)進行減震器主故障監(jiān)測方法，如圖2所示，其包括以下 步驟：
[0105] S1、減震器使用次數(shù)閾值設(shè)定模塊222對減震器的使用壽命進行測量獲得減震器 最大使用次數(shù)閾值，具體的包括以下步驟：
[0106] ①阻尼片使用次數(shù)測量單元檢測阻尼片最大使用次數(shù)；
[0107] ②彈簧使用次數(shù)測量單元檢測彈簧最大使用次數(shù)；
[0108] ③減震器使用次數(shù)閾值設(shè)定模塊222對測量得到的阻尼片最大使用次數(shù)與彈簧 最大使用次數(shù)進行比較，確定減震器最大使用次數(shù)閾值；
[0109] S2、檢測模塊21實時監(jiān)測減震器的實際使用次數(shù)，并將減震器的實際使用次數(shù)上 傳至控制模塊；
[0110] S3、微控制器221將減震器的實際使用次數(shù)與減震器最大使用次數(shù)閾值進行比 較，當減震器的實際使用次數(shù)達到減震器最大使用次數(shù)閾值時，控制模塊22向報警模塊23 發(fā)送報警信號，報警模塊23發(fā)出報警；
[0111] S4、實時監(jiān)測模塊24根據(jù)報警模塊23的報警信號，對減震器進行檢測，判斷減震 器的故障，并發(fā)出更換減震器的信號。
[0112] 干摩擦阻尼減震器中阻尼片磨損壽命即阻尼片最大使用次數(shù)的計算方法，具體步 驟如下：
[0113] 步驟一：阻尼片和減震器殼體1間切向相對滑移距離L的計算。干摩擦阻尼減震 器的阻尼片與殼體內(nèi)壁構(gòu)成一對摩擦副，利用Archard粘著磨損模型，得到阻尼片和減震 器殼體間切向相對滑移距離的計算公式。磨損的基本形式可以分為：粘著磨損、磨粒磨損、 疲勞磨損、腐蝕磨損、劃傷、微動磨損等。粘著磨損是摩擦副表面相對滑動時，由于粘著效應(yīng) 所形成的粘著結(jié)點發(fā)生剪切和斷裂，被剪切的材料脫落成磨肩，或由一個表面迀移到另一 個表面的現(xiàn)象稱為粘著磨損。
[0114] 本專利涉及的減震器殼體（鋼）與阻尼片（聚四氟乙烯）之間的磨損形式主要為 粘著磨損。因此，利用Archard粘著磨損模型測量阻尼片和減震器殼體間的切向相對滑移 距離最為準確。
[0115] 計算公式如下式所示：
[0117] 式中L為阻尼片和減震器殼體間切向相對滑移距離，h為阻尼片磨損深度指標，Aa 為阻尼片與減震器殼體間的接觸面積，H為減震器殼體內(nèi)壁的HRC硬度，K為磨損因子，P為 阻尼片與減震器內(nèi)壁的法向壓力。