06BC。
[0042] 明确机载设备耐久性薄弱环节，影响设备薄弱环节的耗损型失效机理，W及每个 耗损型失效机理的敏感应力(如:工作应力、环境应力、电应力等，或某些应力的组合）。
[0043] 考虑到部分最低约定层次单元在机载设备全寿命周期内基本上不会发生耗损性 失效机理，因此可不进行定量寿命计算，不需要计算耗损型失效时间的最低约定层次单元 的确定原则为：用于固定、限位、密封的金属件;用于包装的不装机件;已通过寿命指标验证 的外购件。
[0044] 根据W上确定原则，明确寿命周期内存在耗损性失效机理，需要计算耗损型失效 时间的最低约定层次单元个数;寿命周期内不存在耗损性失效机理，不需要计算耗损型失 效时间的最低约定层次单元个数
[0045] 步骤3:判断待设计设备中的各个部件的损耗性失效机理种类，其中，所述损耗性 失效机理种类包括:疲劳损耗性失效机理、磨损耗损性失效机理、老化耗损性失效机理W及 腐蚀耗损性失效机理。具体地，通过上述的步骤2可W发现每个部件的损耗性失效机理种 类，从而确定各个部件的损耗性失效机理种类。
[0046] 步骤4:分别计算各个部件的理论寿命;具体地，所述步骤4具体包括:疲劳耐久性 理论寿命计算、磨损耐久性理论寿命计算、老化耐久性理论寿命计算W及腐蚀耐久性理论 寿命计算。
[0047] 具体地，疲劳耐久性理论寿命计算具体为:分析方法的选用原则
[0048] 疲劳是零件材料在循环应力或循环应变的作用下，由于某点或某些点产生了局部 的永久结构变化，从而在一定的循环次数W后形成裂纹或发生断裂的过程。对于机载设备 中承受交变载荷的零部件，应结合零件的材料、结构及交变应力的特点，进行耐久性设计分 析。基于疲劳特征的耐久性分析方法主要有：
[0049] 安全寿命设计分析法；
[0050] 损伤容限设计分析法。
[0051] 机载设备承制单位应选择疲劳强度理论中的成熟计算方法，进行基于疲劳的耐久 性设计分析，具体计算方法参见相关疲劳强度设计手册。
[0052] 抗疲劳的设计措施
[0053] 基于疲劳的耐久性设计分析中，常用的抗疲劳设计措施有：
[0054] 根据设备结构承载特点合理选材，高应力低周疲劳时应选择塑性好的材料，低应 力高周疲劳时应选择强度高的材料；
[0055]精细设计减少应力集中，如加大应力集中部位的圆角半径，提高表面粗糖度等； [0化6] 选择合理的机械加工工艺处理措施处理，如采用锻造工艺、时效处理等；
[0057] 采用表面冷作强化(喷丸、滚压强化、冲击强化、机械超载）、表面热处理强化(表面 泽火、渗碳、渗氮等）；
[0058] 采用破损安全多途径传力结构设计，将不稳定裂纹限制在局部范围内，由剩余结 构在后续检查前的缓慢扩展保证结构的安全使用。
[0059] 磨损耐久性理论寿命计算具体为：
[0060] 磨损耐久性分析方法 [0061 ]方法实施步骤
[0062] 基于磨损特征的耐久性分析方法的实施步骤如下：
[0063] 分析确定磨损关键件
[0064] FMECA分析等方法确定磨损关键件。
[0065] 建立磨损关键件的磨损曲线
[0066] 磨损曲线反映了磨损量随磨损时间的变化规律。式A.1给出了典型磨损曲线，它由 初期磨损阶段I、正常磨损阶段Π 和急剧磨损阶段m组成，其中W为磨损量，t为磨损时间。当 磨损进入第虹阶段时磨损量急剧增大，磨损寿命终止，即磨损寿命tw= A ti+Δ tii，与之对 应的磨损量Wmax即为最大磨损量。通常第I阶段所经历的时间Δ tl及磨损量Wo很小，可W忽略 不计，即磨损寿命tw=Atii，第I阶段磨损量Wo = 0。在绝大多数无润滑及润滑特性一般的情 况，正常磨损阶段的磨损特性可由线性模型描述，因此，磨损方程可由下式给出：
[0067] f=vwt.......................................(A. 1)
[006引式中，W--磨损量；
[0069] t--磨损时间；
[0070] vw一一磨损速度，可由试验测定或查阅相关手册计算。
[0071] 确定容许磨损量
[0072] 容许磨损量r可从使用经验、试验结果、计算分析Ξ方面综合确定，也可通过有限 元仿真计算得到。下面简单介绍使用经验方法和有限元仿真方法。
[0073] 1)使用经验方法
[0074] 对于飞机损伤零部件，当配合精度属于飞机要求范围时，容许磨损量勺为：
[0075] W* = kXD = 0.008 ~0.01 抓...........................(A.2)
[0076] 式中，D--名义直径；
[0077] k--经验系数，k = 0.008 ~0.016，一般可取1^ = 0.01。
[0078] 2)有限元仿真方法
[0079] 当使用经验方法不适用时，可W通过有限元分析仿真确定容许磨损量r。基本步 骤是：
[0080] 针对具体的失效模式确定失效判据，如磨损状态下强度不足或应变过大等；
[0081] 进行故障模式仿真分析，分别建立不同磨损量下的有限元模型，分析模型在不同 磨损量下的应力和应变情况，考核在此磨损量下是否满足故障判据，并据此确定容许磨损 量。
[0082] 确定磨损速度及其变异系数
[0083] 正常磨损阶段的磨损速度vw及其变异系数Vv查阅材料手册得到。如果采用了新材 料或特殊材料，则可通过磨损试验测定。
[0084] 计算磨损寿命
[0085] 磨损安全边界方程可由下式给出：
[0086] Mw=W*-W=0....................................(A. 3)
[0087] 式中，Mw--磨损安全裕量；
[0088] W*--容许磨损量。
[0089]当Mw>0,机构是安全的;Mw< 0,机构发生磨损失效。中值磨损寿命tw由下式计算给 出：
[0090] ··:...……:...............................·（A.4)
[0091] 评定安全磨损寿命
[0092] 可靠度P下的安全磨损寿命tw,p由下式给出：
[0093] ------------------------------------……A. 5):
[0094] 式中，Vv-一磨损速度的变异系数；
[00M]化一一标准正态分布的P分位值；
[0096] P--可靠度，一般取P = 99.9 %，此时Up = 3.090。
[0097] 方法应用说明
[0098] 基于磨损特征进行产品的耐久性设计分析时，必须明确给出产品寿命周期内机构 的运转情况，包括磨损行程、润滑情况、载荷和环境溫度等；
[0099] 基于磨损特征进行产品的耐久性设计分析时，应重点对磨损关键件进行分析；
[0100] 磨损量有长度、体积和重量Ξ种表示形式，相应的，磨损速度也有Ξ种不同的表示 形式，在进行磨损寿命计算时应根据具体情况确定适合的磨损速度表示形式；
[0101] 磨损速度可W通过磨损试验测定，也可根据材料的磨损率(单位行程的磨损量）、 比磨损率(单位载荷单位行程的磨损量），结合发生磨损的零部件之间的相对运动速度计算 得出。对于粘着磨损，也可根据Archard模型计算磨损速度Vh(单位时间磨损深度），即：
[0102] vh=KPv/H.......................................(A.6)
[0103] 式中，P:为接触点处的接触应力，V:为滑动速度(单位时间滑动距离），Η:为材料的 布氏硬度，Κ:为磨损系数(取决于磨损条件、摩擦副形式和材料等因素）；
[0104] 如果零部件的磨损寿命不能满足产品的使用寿命要求，则应考虑改进设计，或通 过更换易磨损零部件保证产品在使用寿命期内安全使用。
[0105] 方法应用示例
[0106] 某传送较链用于某剪切装置的送料系统，其功能是按给定剪切长度将待剪切物品 送入剪切装置进行剪切，因此，传送机构应具有足够的传送精度。经分析，较链链轴是传送 较链承载传送力过程中的关键件，由于传送较链处于无润滑状态工况下长期工作，链板磨 损严重而导致强度不足产生过大变形，最终导致传送较链不能准确将待剪切物品送入剪切 装置，并影响最终剪切长度的变化，即传送较链发生故障。经分析，传送较链的使用寿命主 要取决于链板的磨损寿命，将链板定为磨损关键件。
[0107] 确定容许磨损量W*
[0108] 根据有限元仿真方法，确定链板容许磨损量为W* = 0.475mm。
[0109] 确定磨损速度vw及其变异系数Vv
[0110] 根据链板磨损试验数据确定磨损速度为Vw = 2.136Xl0-3mm/h，变异系数为Vv = 0.037。
[0111] 估算中值磨损寿命
[0112] 由公式(A.4)计算链板的中值磨损寿命为：
[0113]
[0114] 计算安全磨损寿命
[0115] 由公式(A. 5)计算可靠度p = 99.9%下链板的安全磨损寿命为：
[0116]
[0117] 结论
[0118] 如果送料系统的使用寿命小于或等于199.化，则目前的设计能够满足链板的使用 寿命要求;如果送料系统的使用寿命大于199.化，则应改进设计延长链板的使用寿命，或者 通过定时更换链板使之能够在送料系统使用寿命期内安全使用。
[0119] 老化耐久性理论寿命计算具体为：
[0120] 基于相似/同类产品自然老化监测信息的耐久性分析方法的实施步骤如下：