[发明专利]轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法

说明书

本公开提供一种轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，涉及材料科学与工程技术领域。该方法包括建立轮轨机构疲劳寿命的可靠性分析模型；在预设模拟条件下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以获取轮轨之间的接触应力；根据材料参数及所述接触应力确定目标疲劳寿命及所述目标疲劳寿命对应的滑轨危险截面；对所述可靠性分析模型在不同模拟条件下进行动态仿真模拟，以获取所述滑轨危险截面对应的疲劳寿命样本；根据预设拟合方法对所述疲劳寿命样本进行拟合，以获取可靠性评估模型；根据所述可靠性评估模型进行轮轨接触中滑轨的可靠性评估。本公开的滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法可提高滑轨疲劳寿命评估的准确性，具有实用性和理论指导性。

技术领域

本公开涉及材料科学与工程技术领域，具体而言，涉及一种轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法。

背景技术

疲劳接触是机件接触面在交变接触应力的长期作用下，材料表面因疲劳损伤导致局部区域产生部分金属剥落而使结构件失效的现象。例如在飞机、发动机等关键构件中，疲劳磨损是安全服役的最大的威胁。其中，滑轮滑轨机构的疲劳磨损将导致滑轮滑轨机构卡阻、运动精度损失、强度减少和工作能力丧失等。因此，能准确地评估轮轨接触中滑轨的疲劳寿命的可靠性，可保证轮轨机构的合理、安全使用。

相关技术中，通过对飞机襟翼收放机构建立简单的刚体模型，并进行运动学仿真分析，然而，由于飞机襟翼收放机构外形复杂，零部件多，运动行程大和运动过程中弹性变形大等特点，使得该种基于简化刚体建模的方法难以准确分析实际襟翼机构中轮轨间疲劳寿命的可靠性。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，可提高评估疲劳寿命可靠性的准确性，具有良好实用性和理论指导作用。

根据本公开的一个方面，提供一种轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，包括：建立轮轨机构疲劳寿命的可靠性分析模型；在预设模拟条件下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以获取轮轨之间的接触应力；根据材料参数及所述接触应力确定目标疲劳寿命及所述目标疲劳寿命对应的滑轨危险截面；对所述可靠性分析模型在不同模拟条件下进行动态仿真模拟，以获取所述滑轨危险截面对应的疲劳寿命样本；根据预设拟合方法对所述疲劳寿命样本进行拟合，以获取可靠性评估模型；根据所述可靠性评估模型进行轮轨接触中滑轨的疲劳寿命的可靠性评估。

在本公开的一种示例性实施例中，所述在预设模拟条件下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以获取轮轨之间的接触应力，包括：将所述加载时间离散为预设数量的时间点；在预设载荷下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以输出各所述时间点对应的轮轨之间的接触压力；根据各所述时间点对应的轮轨之间的接触压力及所述材料参数，确定各所述时间点对应的轮轨之间的接触应力。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述时间点对应的接触压力及所述材料参数，确定各所述时间点对应的轮轨接触面的接触应力，其中，通过第一公式确定所述接触应力，所述第一公式为：

其中，F为所述时间点对应的轮轨之间的接触压力，B为接触线长度，E₁和E₂分别为滑轮和滑轨的弹性模量，μ₁和μ₂分别为滑轮和滑轨的泊松比，ρ₁和ρ₂分别为滑轮和滑轨的初始接触线的曲率半径，σ_H为所述时间点对应的轮轨之间的接触应力。