一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法与流程

本发明涉及金属减振器结构疲劳失效寿命测试，尤其涉及一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法。

背景技术：

1、金属减振器相较于传统橡胶减振器具有耐高低温、不易老化、刚度可设计等优点，可在各种复杂环境条件下服役，是一种具有广阔应用前景的新型减振器件，由于金属减振器主要承受交变疲劳载荷，准确获取其疲劳失效寿命对于减振结构的可靠性、安全性评估具有重要意义。部分学者也对金属减振器开展过疲劳性能测试研究，尝试采用金属减振器共振频率变化比例做为失效判据，获取了具有一定规律的金属减振器疲劳失效寿命。但该方法需专门开展共振频率试验来获取金属减振器实时共振频率，且必须多次中断疲劳试验，另外，共振频率测试时也会对金属减振器疲劳失效寿命产生一定影响。因此，发展更加方便实用的金属减振器疲劳寿命测试新方法具有重要意义。

2、需要研发出一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法，

4、s1、测量各个金属减振器试验前后的预紧量尺寸，获取预紧量变化值；

5、s2、对各个金属减振器峰谷值位移-寿命曲线进行数据处理，获得试样的位移振幅-寿命曲线；

6、s3、根据各个减振器位移振幅相较初始值变化量，借助式(1)预测任意振幅下的实时预紧量：

7、

8、式(1)中，δ为任意一个疲劳寿命下的剩余预紧量，δi为金属减振器初始测量预紧量，δf为特定循环次数疲劳试验后测量剩余预紧量，表示当前疲劳寿命下位移振幅相较初始最小值δhmin的变化量，即δh表示任意一个疲劳寿命下的位移振幅，表示特定循环次数疲劳寿命后位移振幅相较δhmin的变化量；

9、s4、根据式(1)数据处理获得各个金属减振器剩余预紧量-寿命演化曲线，结合各试样的位移振幅-寿命曲线，以位移振幅等于试样剩余预紧量为失效判据，即可确定金属减振器在当前疲劳载荷下的失效寿命；对于特定循环次数疲劳试验后未发生失效的金属减振器，假定随后每经历相同循环次数疲劳试验金属减振器预紧量下降值和位移振幅增加值保持恒定，进而可预测该金属减振器在当前疲劳载荷下的失效寿命，拟合不同载荷水平下金属减振器失效寿命即可获取疲劳失效寿命模型；

10、s5、将金属减振器在不同载荷水平下获取的峰谷值位移-寿命曲线和剩余预紧量-寿命曲线绘制成疲劳失效评定图；通过对服役金属减振器测量剩余预紧量，结合失效评定图可评估其剩余疲劳寿命。

11、本发明的有益效果在于：

12、本发明提出的疲劳失效判据物理意义明确，试验操作和数据处理都较为简单，学者只需掌握简单的理论和基本的试验技能即可通过本发明轻松获取金属减振器的疲劳失效寿命，结合绘制的疲劳失效评定图，亦可实现对已服役金属减振器剩余疲劳寿命评估，具有较高的实用价值。

技术特征：

1.一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种金属减振器高周疲劳失效寿命测试与评估方法，根据初始和试验结束时测量的剩余预紧量，结合减振器位移振幅～寿命演化曲线，可以预测出金属减振器剩余预紧量～寿命演化曲线；以金属减振器位移振幅等于剩余预紧量时的循环次数做为其疲劳失效寿命；借助金属减振器在不同载荷水平下获取的峰谷值位移～寿命曲线和剩余预紧量～寿命曲线绘制疲劳失效评定图，通过测量服役金属减振器剩余预紧量，可实现其剩余疲劳寿命评估；本发明可以很方便的测试或预测出金属减振器疲劳失效寿命，结合绘制的疲劳失效评定图，亦可实现服役金属减振器剩余疲劳寿命预测，该发明对于金属减振器结构安全性、可靠性评估具有重要意义。

技术研发人员：彭云强,贾东,陈志,钟卫洲
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院总体工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14