基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種極小子樣滾動(dòng)功能部件加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法，首先分析功能失效模式和構(gòu)件損傷與破壞失效模式的失效判據(jù)，以及故障判據(jù)及故障計(jì)數(shù)準(zhǔn)則，確定加速實(shí)驗(yàn)截尾，選擇加速模型和加速應(yīng)力，并確定全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案；模擬滾動(dòng)功能部件服役環(huán)境，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)每個(gè)子段分別取樣并離線檢測精度和表面完整性，確定是否存在失效及失效類型；基于各子段的長度、等效加載力、等效跑合速度和跑合次數(shù)折算出正常應(yīng)力水平下總的服役時(shí)間Ti。本發(fā)明僅用一次實(shí)驗(yàn)，即可方便高效地獲得滾動(dòng)功能部件全周期服役過程中不同時(shí)間歷程下的在線和離線狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，為深入探索其服役過程中各種失效演變過程、規(guī)律及壽命預(yù)測提供依據(jù)。
【專利說明】基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于加速失效演變實(shí)驗(yàn)技術(shù)，特別是一種基于全周期分段步加策略的極小 子樣滾動(dòng)功能部件加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 滾動(dòng)功能部件在其服役過程中的各種失效都將影響其服役性能（精度保持性、可 靠性和壽命），嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備卡死、停機(jī)及其它不可預(yù)知的故障。對(duì)其服役過程中 的失效演變機(jī)理及其影響規(guī)律的分析研宄，有助于滾動(dòng)功能部件的維護(hù)和保養(yǎng)，提升其全 周期的服役性能，增強(qiáng)可靠性及使用壽命，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的再制造。因此對(duì)滾動(dòng)功能部件的失效 演變機(jī)理的研宄，尤其實(shí)驗(yàn)研宄至關(guān)重要。
[0003] 傳統(tǒng)的可靠性及壽命實(shí)驗(yàn)研宄的對(duì)象多針對(duì)服役周期短，成本低的電子元器件產(chǎn) 品，需要較大的樣本量。而滾動(dòng)功能部件服役周期長、成本高，并且實(shí)驗(yàn)臺(tái)的投入巨大，可 利用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)量非常有限，更關(guān)鍵的是，很難通過少量實(shí)驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)獲得基于時(shí)間歷 程的多種在線和離線狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)，這給滾動(dòng)功能部件失效演變的實(shí)驗(yàn)研宄帶來了很大困 難。
[0004] 專利申請(qǐng)"基于小樣本的大型回轉(zhuǎn)支撐剩余使用壽命預(yù)測方法（CN103617364A) " 通過施加100%極限設(shè)計(jì)載荷的一次加速壽命實(shí)驗(yàn)，根據(jù)載荷大小和分布的對(duì)稱性將失效 后的回轉(zhuǎn)支撐滾道分成4η段，進(jìn)而測量每段回轉(zhuǎn)支撐的體積磨損量，對(duì)其剩余使用壽命進(jìn) 行了預(yù)測。但是滾動(dòng)功能部件無論從結(jié)構(gòu)還是功能上與軸承類零件都有著很大差別，無法 將此方法直接應(yīng)用于滾動(dòng)功能部件的剩余壽命預(yù)測；更關(guān)鍵的是，由于表面完整性（殘余 應(yīng)力，微觀組織，表面粗糙度）的測量很難實(shí)現(xiàn)在線檢測，而且取樣時(shí)需破壞樣件，所以該 方法僅能提供實(shí)驗(yàn)完成后每段回轉(zhuǎn)支撐的體積磨損量信息，而無法通過一次加速壽命實(shí)驗(yàn) 得到產(chǎn)品服役過程中基于時(shí)間歷程的多種狀態(tài)信息，很難對(duì)產(chǎn)品的失效演變規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 研宄。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于全周期分段步加策略的極小子樣滾動(dòng)功能部件 加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法，僅用一次實(shí)驗(yàn)，即可方便高效地獲得滾動(dòng)功能部件全周期服役過 程中不同時(shí)間歷程下的在線和離線狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，為深入探索其服役過程中各種失效演變 過程、規(guī)律及壽命預(yù)測提供依據(jù)。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種極小子樣滾動(dòng)功能部件加速失效演變實(shí) 驗(yàn)方法，步驟如下：
[0007] 步驟1 :分析功能失效模式和構(gòu)件損傷與破壞失效模式的失效判據(jù)，以及故障判 據(jù)及故障計(jì)數(shù)準(zhǔn)則，確定加速實(shí)驗(yàn)截尾，選擇加速模型和加速應(yīng)力，最終確定所有j個(gè)步加 服役過程中的等效加載力Fj，等效跑合速度V j和跑合次數(shù)z j，I < j < η ;
[0008] 步驟2 :確定全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案，即將工件沿軸線方向分成η+1個(gè)子段，子 段號(hào)為〇，1，"*，1，"*，11;每個(gè)子段長度分別為1^，1^，?1^，"*，1^，在子段0上不進(jìn)行服 役實(shí)驗(yàn)，以保留工件的初始精度及表面完整性信息；從子段1開始實(shí)施全周期分段步加實(shí) 驗(yàn)，即在等效加載力F1作用下以等效速度V i自子段1至子段η往復(fù)跑合Z ^欠，第1個(gè)步加 服役過程結(jié)束，此時(shí)子段1跑合了 2Zl+l次或2Zl-l次，子段2至子段η跑合了 2Zl次；接著 繼續(xù)在等效加載力F2作用下以等效速度V 2自子段2至子段η往復(fù)跑合z 2次，依此類推，直 至第η個(gè)步加服役過程結(jié)束，或出現(xiàn)不可修復(fù)性故障而停止；實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，第i個(gè)子段共經(jīng) 歷了 i個(gè)步加服役過程，其中在第j個(gè)步加服役過程中，將在等效加載力h下以等效跑合 速度 '跑合2z ^次，1彡j < i彡η ;而在第i個(gè)步加服役過程中，將在等效加載力F i下以 等效跑合速度Vi跑合2z i+Ι或2Zi-l次；
[0009] 步驟3 :模擬滾動(dòng)功能部件服役環(huán)境，按照步驟2中確定的全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方 案開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，在線采集工件服役的狀態(tài)數(shù)據(jù)，收集故障信息；
[0010] 步驟4 :步驟3的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)每個(gè)子段分別取樣并離線檢測精度和表面完整 性，確定是否存在失效及失效類型；
[0011] 步驟5 :基于各子段的長度、等效加載力、等效跑合速度和跑合次數(shù)折算出第i個(gè) 子段單位長度上正常應(yīng)力水平下總的服役時(shí)間Ti,則步驟3和步驟4中所測的在線狀態(tài)數(shù) 據(jù)、故障信息以及離線檢測數(shù)據(jù)，即為所折算的服役時(shí)間1\時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：（1)由于表面完整性主要指標(biāo)（殘余應(yīng)力， 微觀組織，表面粗糙度）為有損檢測，樣件無法進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)，因此要在小樣本條件下獲得 不同時(shí)間歷程下的各種表面完整性信息尤其困難，而本實(shí)驗(yàn)方法可在小子樣的限制下，通 過一次全周期分段步加實(shí)驗(yàn)，即可獲得滾動(dòng)功能部件在正常應(yīng)力水平下服役的時(shí)間歷程信 息和各時(shí)間點(diǎn)下的在線及離線狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可用于分析其失效演變機(jī)理和規(guī) 律，進(jìn)行精度保持性，可靠性和壽命預(yù)測。通過小子樣加速實(shí)驗(yàn)，有效地減少了實(shí)驗(yàn)所需樣 本量，縮減了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，降低了實(shí)驗(yàn)成本。（2)對(duì)于簡單分段跑合，即第1段在加載力匕作 用下以速度V 1跑合z :次，然后第2段再以加載力F2、速度V2跑合z 2次，這種方法存在著每 一小段均需頻繁加減速，當(dāng)長度較短時(shí)很難實(shí)現(xiàn)的問題；同時(shí)，也會(huì)加重跑合過程中各段磨 損不均勻的問題。而本發(fā)明的全周期分段步加實(shí)驗(yàn)的第j個(gè)步加服役過程中，將從第j子 段至第η子段連續(xù)往復(fù)跑和，有效避免了簡單分段跑合導(dǎo)致的頻繁加減速的問題，同時(shí)減 小了各段磨損的不均勻性。（3)本發(fā)明亦可應(yīng)用于其它類似細(xì)長工件或環(huán)形工件的加速失 效演變實(shí)驗(yàn)研宄。
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是全周期分段步加實(shí)驗(yàn)流程圖。
[0015] 圖2是全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案一示意圖。
[0016] 圖3是全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案二示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 結(jié)合圖1，本發(fā)明基于全周期分段步加策略的小子樣滾動(dòng)功能部件加速失效演變 實(shí)驗(yàn)方法，步驟如下：
[0018] 步驟I :分析工件精度喪失、性能退變等功能失效模式和疲勞點(diǎn)蝕、材料膠合、變 形損傷和斷裂等構(gòu)件損傷與破壞失效模式的失效判據(jù)，以及故障判據(jù)及故障計(jì)數(shù)準(zhǔn)則，確 定合理的加速實(shí)驗(yàn)截尾，選擇合適的加速模型和加速應(yīng)力，最終確定所有j個(gè)步加服役過 程中的等效加載力Fj，等效跑合速度V j和跑合次數(shù)z j，I < j < η。其中關(guān)于失效模式及判 據(jù)，加速試驗(yàn)技術(shù)等理論研宄相對(duì)完善，可查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，如[1]徐令令，高過載工 況下滾珠絲杠副的失效分析與性能試驗(yàn)研宄[D]，南京理工，2014。[2]陳循等，加速試驗(yàn)技 術(shù)的研宄、應(yīng)用與發(fā)展[J]，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2009,45 (8) : 130-136。
[0019] 步驟1中所述的截尾方式，主要有定時(shí)截尾和定數(shù)截尾，由于滾動(dòng)功能部件在其 服役過程中故障的出現(xiàn)以及失效具有偶然性和不可控性，為方便統(tǒng)計(jì)故障信息，采用定時(shí) 截尾方式較方便；所述的加速模型為逆冪率模型或Coffin-Mansion模型；所述的加速應(yīng)力 為在等效加載力h，等效跑合速度^作用下產(chǎn)生的振動(dòng)平均值或最大值，推薦采用振動(dòng)平 均值。
[0020] 步驟2 :確定全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案，即如圖2、圖3所示，將工件沿軸線方向分 成n+1個(gè)子段，子段號(hào)為0，1，···，;[，···，]!;每個(gè)子段長度分別為L cr L1,Ln，在 子段〇上不進(jìn)行服役實(shí)驗(yàn)，以保留工件的初始精度及表面完整性信息；從子段1開始實(shí)施全 周期分段步加實(shí)驗(yàn)，即在等效加載力F 1作用下以等效速度V i自子段1至子段η往復(fù)跑合z i 次，第1個(gè)步加服役過程結(jié)束，此時(shí)子段1跑合了 2Zl+l次（參考圖2)或2Zl-l次（參考圖 3)，子段2至子段η跑合了 2Zl次；接著繼續(xù)在等效加載力F2作用下以等效速度V2自子段 2至子段η往復(fù)跑合22次，依此類推，直至出現(xiàn)不可修復(fù)性故障而停止，或第η個(gè)步加服役 過程結(jié)束；實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，第i個(gè)子段共經(jīng)歷了 i個(gè)步加服役過程，其中第j個(gè)步加服役過程 為在等效加載力匕下以等效跑合速度跑合2z ^次，I < j < i ;而第i個(gè)步加服役過程為 在等效加載力Fi下以等效跑合速度跑合2z或2\-1次。
[0021] 具體而言，步驟1中參數(shù)可以有如下選擇，所述的分段數(shù)n+1，取η多3,所述的 各子段i的長度Li滿足LtlS L …< Ln，并保證每次跑和時(shí)均有足夠的長度完成加減 速運(yùn)動(dòng)；為重點(diǎn)考察后期的失效演變，所述的所有步加服役過程中，跑合次數(shù)Zj應(yīng)滿足 Z1S Z2彡…彡zn> Z/n，Z為正常應(yīng)力水平下總的理論跑合次數(shù)；所述的所有步加服役過程 中的等效加載力Fj可以為恒定力，也可以為周期力，第j步步加服役過程中以周期力F」(t) 循環(huán)加載，此周期力Fj (t)可折算為等效力$ = 汾；并且各步加服役過程中的等效 加載力Fj滿足F # F …彡F n，且F# F」彡F max，其中Fe為額定載荷，F(xiàn) max為工件所能承 受的極限載荷；所述的等效跑合速度Vj可以為恒定速度，也可以為周期跑合速度，第j步步 加服役過程中以周期跑合速度'(t)循環(huán)跑合，此周期跑合速度'(t)可折算為等效跑合 速度K ⑴汾；并且各步步加服役過程中的等效跑合速度滿足V1S V2彡…彡Vn，且 VV max，其中Ve為額定跑合速度，V max為極限跑合速度。
[0022] 其中步驟2中所述的第i (K i < η)個(gè)步加服役過程，具體可為兩種方案之一：
[0023] 第一種方案：如圖2所示，自子段j至子段η在等效加載力Fj作用下以等效速度 Vj進(jìn)行往復(fù)跑合h次，并繼續(xù)在第j子段單程跑合一次，此時(shí)第j個(gè)步加服役過程結(jié)束；月艮 役過程中，子段j在本次步加服役過程中相應(yīng)的跑合次數(shù)為2z，l，子段j+Ι到子段η的跑 合次數(shù)為2zj;
[0024] 第二種方案：如圖3所示，自子段j至子段η在等效加載力&作用下以等效速度 Vj進(jìn)行往復(fù)跑合z ^欠，并在第2z ^次單程跑合時(shí)至子段j與子段j+Ι交點(diǎn)處結(jié)束第j個(gè)步 加服役過程；服役過程中，子段j在本次步加服役過程中相應(yīng)的跑合次數(shù)為2 Zj_l，子段j+1 到子段η的跑合次數(shù)為2Zj。
[0025] 步驟3 :模擬滾動(dòng)功能部件服役環(huán)境（如溫度，潔凈度，預(yù)緊力，安裝方式等）。按 照步驟2中確定的全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，在線采集工件服役的 狀態(tài)數(shù)據(jù)，收集故障信息。在線采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)（也是在線狀態(tài)數(shù)據(jù)），具體為在線采集工 件服役時(shí)的振動(dòng)、噪聲、溫度、預(yù)緊力等，同時(shí)收集并記錄如滾道裂紋、點(diǎn)蝕等故障信息及相 應(yīng)的產(chǎn)生時(shí)間。
[0026] 在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)可修復(fù)性故障時(shí)，如滾動(dòng)體碎裂、卡住，潤滑油路堵塞，密封端 蓋破裂，預(yù)緊力喪失，須及時(shí)停機(jī)，記錄故障類型及產(chǎn)生時(shí)間，修復(fù)后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
[0027] 步驟4 :基于步驟3,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)每個(gè)子段分別取樣并離線檢測精度和表面完 整性得到離線檢測數(shù)據(jù)，具體包括幾何精度，粗糙度，表面微觀組織、殘余應(yīng)力，磨損量等， 以及確定是否存在失效及失效類型（如磨損）。
[0028] 步驟5 :基于各子段的長度、等效加載力、等效跑合速度和跑合次數(shù)折算出第i個(gè) 子段單位長度上正常應(yīng)力水平下總的服役時(shí)間Ti,則步驟3和步驟4中所測的在線狀態(tài)數(shù) 據(jù)、故障信息以及離線檢測數(shù)據(jù)，即為所折算的服役時(shí)間1\時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
[0029] 所述的1\折算方法，具體包括以下步驟：
[0030] 首先假設(shè)滾動(dòng)功能部件壽命在正常應(yīng)力和加速應(yīng)力下都服從威布爾分布；滾動(dòng)功 能部件的失效機(jī)理僅與當(dāng)前應(yīng)力水平和當(dāng)前已累積的失效部分有關(guān)，與累積方式無關(guān)。
[0031] 第一步，折算第i個(gè)子段在第j個(gè)步加服役過程相應(yīng)的跑合時(shí)間，第i個(gè)子段在第 j個(gè)步加服役過程為：
[0032] (1)當(dāng)i > j時(shí)，子段i在第j個(gè)步加服役過程中，在等效加載匕的作用下以速度 Vj經(jīng)歷了 次跑合，此時(shí)子段i在第j個(gè)步加服役過程中的服役時(shí)間為t ij:

【權(quán)利要求】
1. 一種基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于步驟如 下： 步驟1 :分析功能失效模式和構(gòu)件損傷與破壞失效模式的失效判據(jù)，以及故障判據(jù)及 故障計(jì)數(shù)準(zhǔn)則，確定加速實(shí)驗(yàn)截尾，選擇加速模型和加速應(yīng)力，最終確定所有j個(gè)步加服役 過程中的等效加載力Fj，等效跑合速度Vj和跑合次數(shù)Zj，I<j<η; 步驟2 :確定全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案，即將工件沿軸線方向分成η+1個(gè)子段，子段號(hào) 為0,1，. . .，i，. ..，η;每個(gè)子段長度分別為Lci,L1, . . .Li, . . .，Ln，在子段O上不進(jìn)行服役 實(shí)驗(yàn)，以保留工件的初始精度及表面完整性信息；從子段1開始實(shí)施全周期分段步加實(shí)驗(yàn)， 即在等效加載力F1作用下以等效速度Vi自子段1至子段η往復(fù)跑合ζ^欠，第1個(gè)步加服 役過程結(jié)束，此時(shí)子段1跑合了 2Zl+l次或2Zl-l次，子段2至子段η跑合了 2Zl次；接著繼 續(xù)在等效加載力F2作用下以等效速度V2自子段2至子段η往復(fù)跑合z2次，依此類推，直至 第η個(gè)步加服役過程結(jié)束，或出現(xiàn)不可修復(fù)性故障而停止；實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，第i個(gè)子段共經(jīng)歷 了i個(gè)步加服役過程，其中在第j個(gè)步加服役過程中，將在等效加載力h下以等效跑合速 度 '跑合2z^欠，1彡j<i彡η;而在第i個(gè)步加服役過程中，將在等效加載力fi下以等 效跑合速度Vi跑合2zi+Ι或2Zi-l次； 步驟3 :模擬滾動(dòng)功能部件服役環(huán)境，按照步驟2中確定的全周期分段步加實(shí)驗(yàn)方案開 始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，在線采集工件服役的狀態(tài)數(shù)據(jù)，收集故障信息； 步驟4 :步驟3的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)每個(gè)子段分別取樣并離線檢測精度和表面完整性，確 定是否存在失效及失效類型； 步驟5 :基于各子段的長度、等效加載力、等效跑合速度和跑合次數(shù)折算出第i個(gè)子段 單位長度上正常應(yīng)力水平下總的服役時(shí)間Ti,則步驟3和步驟4中所測的在線狀態(tài)數(shù)據(jù)、故 障信息以及離線檢測數(shù)據(jù)，即為所折算的服役時(shí)間1\時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法， 其特征在于在步驟1中，所述的截尾方式為定時(shí)截尾或定數(shù)截尾；所述的加速模型為逆冪 率模型或Coffin-Mansion模型；所述的加速應(yīng)力為在等效加載力、等效跑合速度作用下產(chǎn) 生的振動(dòng)平均值或最大值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方 法，其特征在于在步驟2中，所述的分段數(shù)n+1，取η多3,所述的各子段i的長度Li滿足 L1SLn;為重點(diǎn)考察后期的失效演變，所述的所有步加服役過程中，跑合次數(shù)應(yīng) 滿足Z1Sz2彡...彡zZ/n，z為正常應(yīng)力水平下總的理論跑合次數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方 法，其特征在于在步驟2中所述的所有步加服役過程中的等效加載力FjS恒定力或?yàn)橹?期力，并且各步加服役過程中的等效加載力Fj滿足FF2彡...彡Fn，且FeSFF_， 其中^為額定載荷，F(xiàn)max為工件所能承受的極限載荷；所述的等效跑合速度為恒定速度 或?yàn)橹芷谂芎纤俣?，并且各步步加服役過程中的等效跑合速度滿足V1SVVn，且 V V_，其中Ve為額定跑合速度，Vmax為極限跑合速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法， 其特征在于周期力為：第j步步加服役過程中，以周期力Fj(t)循環(huán)加載，所述的周期力可 折算為等效力€ 第j步步加服役過程中，以周期跑合速度\(t)循環(huán)跑合，所 述的周期跑合速度折算為等效跑合速度KVyCOi*。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法， 其特征在于在步驟2中，第j個(gè)步加服役過程，具體分為兩種方案之一： 第一種方案：自子段j至子段η在等效加載力h作用下以等效速度、進(jìn)行往復(fù)跑合z」 次，并繼續(xù)在第j子段單程跑合一次，此時(shí)第j個(gè)步加服役過程結(jié)束；服役過程中，子段j在 本次步加服役過程中相應(yīng)的跑合次數(shù)為2z，l，子段j+Ι到子段η的跑合次數(shù)為2zj; 第二種方案：自子段j至子段η在等效加載力h作用下以等效速度、進(jìn)行往復(fù)跑合z」 次，并在第次單程跑合時(shí)至子段j與子段j+1交點(diǎn)處結(jié)束第j個(gè)步加服役過程；服役過 程中，子段j在本次步加服役過程中相應(yīng)的跑合次數(shù)為2\-1，子段j+Ι到子段η的跑合次 數(shù)為2zjt)
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法， 其特征在于在步驟3的實(shí)驗(yàn)過程中，出現(xiàn)可修復(fù)性故障時(shí)及時(shí)停機(jī)，記錄故障類型及產(chǎn)生 時(shí)間，修復(fù)后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全周期分段步加策略的小子樣加速失效演變實(shí)驗(yàn)方法， 其特征在于在步驟5中，所述子段i單位長度上正常應(yīng)力水平下總的服役時(shí)間1\折算步驟 為： 第一步，折算第i個(gè)子段在第j個(gè)步加服役過程相應(yīng)的跑合時(shí)間，第i個(gè)子段在第j個(gè) 步加服役過程為： (1) 當(dāng)i>j時(shí)，子段i在第j個(gè)步加服役過程中，在等效加載匕的作用下以速度V」經(jīng) 歷了 次跑合，此時(shí)子段i在第j個(gè)步加服役過程中的服役時(shí)間為tij:
(2) 當(dāng)i=j時(shí)，子段i在第j個(gè)步加服役過程中，在等效加載匕的作用下以速度V」經(jīng) 歷了 2Zl±l次跑合，此時(shí)子段i在第j個(gè)步加服役過程過程中的服役時(shí)間為：
第二步，折算第i個(gè)子段在第j個(gè)步加服役過程中正常應(yīng)力水平下跑合時(shí)間： (1) 威布爾分布下產(chǎn)品失效的概率密度函數(shù)為
失效分布函數(shù)為
式中，m為形狀參數(shù)，η為尺度參數(shù)； (2) 根據(jù)Nelson累計(jì)失效模型，某個(gè)子段i的j步步加服役過程中，在應(yīng)力水平Sq下 工作時(shí)間^的累計(jì)失效概率FJtiP和在正常應(yīng)力水平Sq,下工作時(shí)間的累計(jì)失效概 率Fq(V)相等，即 Fq(^ij) = Fq, (tjj, ) (5) (3)根據(jù)可靠性分布模型，將威布爾分布的失效分布函數(shù)代入公式（5)，可得
利用公式（6)將第i個(gè)子段在第j個(gè)步加實(shí)驗(yàn)中的服役時(shí)間折算成正常應(yīng)力水平 下的服役時(shí)間t'u，其中KjSiSn; 第三步，折算子段i上總服役時(shí)間 對(duì)于子段i而言，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，第i個(gè)子段依次經(jīng)歷了自第1個(gè)步加服役過程至第i個(gè) 步加服役過程，根據(jù)第二步的折算時(shí)間得到子段i上總的服役時(shí)間為：
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104462836SQ201410785307
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】王禹林, 歐屹, 馮虎田, 周斌, 祖莉, 周長光, 曹勇 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)