[发明专利]一种基于寿命理论计算的柴油机电控喷油器加速因子区间确定方法

说明书

本发明提供一种基于寿命理论计算的柴油机电控喷油器加速因子区间确定方法，包括：步骤一、机理分析，确定柴油机电控喷油器所有最低约定层次单元全寿命周期潜在的耗损型失效机理及其敏感应力。步骤二、薄弱环节确定。步骤三、失效机理加速性分析。步骤四、损伤计算。步骤五、载荷谱等效分析。步骤六、加速试验载荷谱确定。步骤七、单元加速因子区间确定。步骤八、产品综合加速因子区间确定。本发明基于寿命计算模型，为考虑模型参数不确定性影响及多应力多失效机理协同作用的柴油机电控喷油器加速因子区间确定提供解决途径，为具有长寿命指标产品的可靠性验证提供方法支撑。

技术领域

本发明属于加速寿命试验设计领域，具体涉及一种基于寿命理论计算的柴油机电控喷油器加速因子区间确定方法。

背景技术

柴油机电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。每套柴油机电控喷油器由针阀偶件、控制柱塞组件、球阀组件、衔铁组件、线圈组件、喷油器体组件及进油管接组件等七个分系统组成。

柴油机电控喷油器属于长寿命指标的产品，由于其价格高，难以通过增大样本量来减少试验时间，只能通过提高试验应力水平来减少试验时间，从而减少成本；然而，柴油机电控喷油器工作环境比较复杂，其失效是由多个失效机理共同作用的结果，使得加速因子难以确定。目前，多应力加速寿命试验是建立在统计的基础上，利用假设产品寿命分布的方法确定产品加速寿命试验的加速因子，对产品的具体信息需求较少，但需要大量的样本进行试验，对于价格昂贵且数量少的柴油机电控喷油器很难展开。针对基于机理模型确定加速因子的方法，目前只适用于单机理单应力条件，并没有一个完整的考虑多应力多机理条件下基于正向设计的加速因子确定方法。

基于该现状，本发明提出一种基于寿命理论计算的柴油机电控喷油器加速因子区间确定方法，考虑了模型参数不确定性影响及多应力多失效机理协同作用，能够验证现有基于经验的加速试验载荷谱的加速性并指导设计人员进行修正，同时给出加速试验载荷谱指导加速寿命试验的实施，最终确定柴油机电控喷油器的综合加速因子区间。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于寿命理论计算的柴油机电控喷油器加速因子区间确定方法。

具体地，本发明提供一种基于寿命理论计算的柴油机电控喷油器加速因子区间确定方法，其具体步骤如下：

步骤一：机理分析：确定柴油机电控喷油器所有最低约定层次单元全寿命周期内潜在的耗损型失效机理及其敏感应力；

步骤二：薄弱环节确定：根据步骤一所确定的耗损型失效机理，选取对应的寿命计算模型，计算各个耗损型失效机理在常规试验载荷谱下的损伤及理论寿命，从而确定薄弱环节及主机理；

步骤三：失效机理加速性分析：在步骤二所确定的薄弱环节和主机理的基础上，利用寿命计算模型，分析对应主机理的加速性；

步骤四：损伤计算：在考虑模型参数分散性的前提下，对现有基于经验的加速试验载荷谱进行损伤计算；

步骤五：载荷谱等效分析：在步骤三的基础上，通过对比计算在不同模型参数分散性下，各个主机理在现有加速试验载荷谱下同常规试验载荷谱的损伤比，分析现有基于经验的加速试验载荷谱与常规试验载荷谱的等效性；

步骤六：加速试验载荷谱确定：基于常规试验载荷谱和现有基于经验的加速试验剖面，确定加速试验载荷谱；

步骤七：单元加速因子区间确定：在考虑寿命计算模型参数分散性的基础上，利用寿命计算模型，计算加速试验载荷谱下各个主机理的加速因子区间，从而确定各个单元的加速因子区间；

步骤八：产品综合加速因子确定：根据步骤七确定的单元加速因子区间，确定柴油机电控喷油器的综合加速因子区间。