1.一种电主轴多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
通过有限元分析方法,分析电主轴应力应变状态;
根据多轴疲劳准则及所述电主轴的应力应变状态,预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命。
2.根据权利要求1所述的电主轴多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述分析电主轴应力应变状态之前,建立电主轴三维有限元模型。
3.根据权利要求1或2所述的电主轴多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述通过有限元分析方法,分析电主轴应力应变状态,进一步包括:
对电主轴进行静态力学分析,确定主轴瞬时应力应变状态;
建立主轴等效动力学模型,通过有限元模态分析计算得到主轴固有频率和振型;将所述主轴固有频率与电主轴工作频率进行对比,确定其工作频率是否与固有频率重合;
当所述主轴固有频率与所述工作频率重合时,进一步结合功率谱密度(PSD)得到等效应力;当所述主轴固有频率与所述工作频率不重合时,通过静态力学分析所确定的瞬时应力应变状态得到等效应力;
利用有限元软件疲劳分析模块,将所述等效应力结合电主轴材料S-N曲线,确定电主轴存在的疲劳失效位置和疲劳类型。
4.根据权利要求3所述的电主轴多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命,进一步包括:
基于临界平面的多轴疲劳损伤模型寿命评估,计算不同疲劳损伤模型下的多轴疲劳寿命。
5.一种电主轴的多轴疲劳寿命可靠性评估方法,其特征在于,所述方法包括:
通过有限元分析方法,分析电主轴应力应变状态;
根据多轴疲劳准则及所述电主轴的应力应变状态,预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命;
对所述疲劳寿命的单一子样进行数据模拟,获得多组疲劳寿命数据,根据所述多组疲劳寿命数据对疲劳寿命可靠性进行评估。
6.根据权利要求5所述的电主轴的多轴疲劳寿命可靠性评估方法,其特征在于,所述通过有限元分析方法,分析电主轴应力应变状态,进一步包括:
对电主轴进行静态力学分析,确定主轴瞬时应力应变状态;
建立主轴等效动力学模型,通过有限元模态分析计算得到主轴固有频率和振型;将所述主轴固有频率与电主轴工作频率进行对比,确定其工作频率是否与固有频率重合;
当所述主轴固有频率与所述工作频率重合时,进一步结合功率谱密度(PSD)得到等效应力;当所述主轴固有频率与所述工作频率不重合时,通过静态力学分析所确定睥瞬时应力应变状态得到等效应力;
利用有限元软件疲劳分析模块,将所述等效应力结合电主轴材料S-N曲线,确定电主轴存在的疲劳失效位置和疲劳类型。
7.根据权利要求6所述的电主轴的多轴疲劳寿命可靠性评估方法,其特征在于,所述预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命,进一步包括:
基于临界平面的多轴疲劳损伤模型寿命评估,计算不同疲劳损伤模型下的多轴疲劳寿命。
8.根据权利要求5所述的电主轴的多轴疲劳寿命可靠性评估方法,其特征在于,对所述疲劳寿命的单一子样进行数据模拟,获得多组疲劳寿命数据,根据所述多组疲劳寿命数据对疲劳寿命可靠性进行评估,进一步包括:
通过虚拟增广样本的方法,将不同多轴疲劳准则下疲劳寿命单一子样的样本量虚拟增广至样本量n≥10得到增广样本,并根据增广样本构造经验累积分布函数;
通过Bootstrap方法模拟出多组疲劳寿命数据;
通过Bayes估计方法,对所述多组疲劳寿数据中的未知参数进行参数估计,并进一步对疲劳寿命进行可靠性评估,从而得到基于不同准则下电主轴的疲劳寿命可靠性评估结果。