CN109406384A - 核心部件疲劳预测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程检测领域，特别是涉及核心部件疲劳预测方法和装置。一种核心部件疲劳预测方法，包括获取标准电化学腐蚀电位与疲劳寿命V‑N特征曲线、获取被检测疲劳金属核心部件的电化学腐蚀电位与疲劳寿命V‑N曲线、通过比对评定被检测疲劳金属核心部件的疲劳寿命三个步骤，其中，所述检测方法还包括计算压力、温度、湿度对金属核心部件的影响因素，分别记为压力系数α、温度系数β、湿度系数δ，所述金属核心部件疲劳寿命T＝T曲线×α×β×δ。本发明提供一种核心部件疲劳预测装置，结构简单，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及工程检测领域，特别是涉及核心部件疲劳预测方法和装置。
背景技术
金属材料广泛用于各种领域，也是很多器械核心部件的使用材料，在器械使用过程中，核心部件承受压力、温度、湿度等因素的影响，造成核心部件失效。如不能合理进行核心部件疲劳寿命预测，会极大程度增加器械服役成本，降低器械服役安全性，并产生难以挽回的损伤。
目前，传统的核心部件疲劳寿命预测，可以分为两类：或基于大量的疲劳实验数据的拟合法、虽然预测精度较高，但所需实验量大，由于器械疲劳测试实验过程复杂，不可预知性强，时间、人力、金钱成本均较高，因此这种方法在应用上有很大的局限性；或根据材料的物理和力学特性，通过复杂的理论推导进行测算，准确度相对较低，且计算复杂度极高，一些特殊参数获取条件苛刻，不适宜工业推广。因此，针对核心部件疲劳预测问题，急需一种相对简单、准确的疲劳寿命预测方法。发明专利一种疲劳损伤电化学检测装置及方法(专利申请号CN201310425829.1)公开一种金属部件疲劳寿命预测方法，但是该方法只是针对金属部件本身，并没有考虑到外部环境例如温度、压力等因素对金属部件的影响，另外该检测装置的在检测过程中，两个电极置于待检样品表面，容易造成电极不稳固，和待检样品接触不良，影响检测结果。
发明内容
本发明针对已有技术的不足，本发明是一种疲劳损伤电化学检测装置及方法(专利申请号CN201310425829.1)的基础上对检测方法及装置做进一步的改进，在本发明的目的之一在于提供一种核心部件疲劳预测方法，该方法增加了外界影响因素压力、温度、湿度对核心部件疲劳寿命的评定，具有快速、操作方便﹑检测范围广、检测精度高的特点，本发明的目的之二在于提供核心部件疲劳预测装置，通过该装置能够测量核心部件疲劳程度，预测部件的使用寿命。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种核心部件疲劳预测方法，包括获取标准电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N特征曲线、获取被检测疲劳金属核心部件的电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N曲线、通过比对评定被检测疲劳金属核心部件的疲劳寿命三个步骤，其中，所述检测方法还包括计算压力、温度、湿度对金属核心部件的影响因素，分别记为压力系数α、温度系数β、湿度系数δ，所述金属核心部件疲劳寿命T＝T曲线×α×β×δ。
根据本发明的另一个目的，本发明提供一种核心部件疲劳预测装置，包括传感器主体、电极、腐蚀电位检测仪以及数据采集机记录系统，其中：所述装置还包括传感器保护壳及夹持件，所述夹持件包括第一夹臂。第二夹臂以及转轴，所述第一夹臂和第二夹臂通过转轴连接后成X形，第一夹臂设有吊端和夹持端，所述第一夹臂和第二夹臂结构相同，所述传感器保护壳套在传感器外部，所述夹持件的吊端和传感器保护壳套固定连接。
优选的是，所述夹持件数量为2个。
优选的是，所述夹持件的材质为绝缘材料。
核心部件的影响因素压力系数α的确认：
电化学腐蚀电位初始值V0，电化学腐蚀电位增加10％的测量值-V1
实际工业环境中，一个标准大气压压力值-P1，高压下压力值-P2；
实验一：P1压力下，同型号同批核心部件工作不间断工作48小时，电位值由V0升到V1所需的时间，记为T1；
实验二：P2压力下，同型号同批核心部件工作不间断工作48小时，电位值由V0升到V1所需的时间，记为T2；
则压力系数α＝T1/T2；
核心部件的影响因素温度系数β的确认：
电化学腐蚀电位初始值V0，电化学腐蚀电位增加10％的测量值-V1
实际工业环境中，25℃温度值-W1，高温下温度值-W2；
实验一：W1温度下，同型号同批核心部件工作不间断工作48小时，电位值由V0升到V1所需的时间，记为T3；
实验二：W2温度下，同型号同批核心部件工作不间断工作48小时，电位值由V0升到V1所需的时间，记为T4；
则温度系数β＝T3/T4；
核心部件的影响因素湿度系数δ的确认：
电化学腐蚀电位初始值V0，电化学腐蚀电位增加10％的测量值-V1
实际工业环境中，30％空气湿度-S1，高湿环境下湿度值-S2；
实验一：S1湿度下，同型号同批核心部件工作不间断工作48小时，电位值由V0升到V1所需的时间，记为T5；
实验二：S2湿度下，同型号同批核心部件工作不间断工作48小时，电位值由V0升到V1所需的时间，记为T6；
则湿度系数β＝T5/T6；
金属核心部件疲劳寿命T＝T曲线×α×β×δ，公式中T曲线是按照获取标准电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N特征曲线、获取被检测疲劳金属核心部件的电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N曲线、通过比对评定被检测疲劳金属核心部件的疲劳寿命三个步骤所计算而得到的疲劳寿命值。
本发明方法不仅考虑到核心部件自身的老化疲劳，还增加了工作环境压力、温度、湿度三个因素的核心部件疲劳寿命的影响，能更加全面的评价核心部件疲劳寿命。本发明检测方法简单易行，便于推广使用。
本发明装置通过增加夹持件，以保证在检测过程中检测电极和待测部件接触良好，减少检测误差，保证检测结果。
附图说明
图1是本发明核心部件疲劳预测装置的结构示意图；
图2是本发明核心部件疲劳预测装置中夹持件的示意图。
附图标记说明：
1、传感器保护壳 2、夹持件 3、传感器主体 4、电极 5、腐蚀电位检测仪 6、数据采集机记录系统 7、第一夹臂 8、第二夹臂 9、转轴
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述本发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受制于本发明的实施方式。
实施例1
一种核心部件疲劳预测方法，包括获取标准电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N特征曲线、获取被检测疲劳金属核心部件的电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N曲线、通过比对评定被检测疲劳金属核心部件的疲劳寿命三个步骤，其中，所述检测方法还包括计算压力、温度、湿度对金属核心部件的影响因素，分别记为压力系数α、温度系数β、湿度系数δ，所述金属核心部件疲劳寿命T＝T曲线×α×β×δ。
实施例2
如图1、图2所示，本发明提供一种核心部件疲劳预测装置，包括传感器主体3、电极4、腐蚀电位检测仪5以及数据采集机记录系统6，其中：所述装置还包括传感器保护壳1及夹持件2，所述夹持件2包括第一夹臂7。第二夹臂8以及转轴9，所述第一夹臂7和第二夹臂8通过转轴9连接后成X形，第一夹臂7设有吊端和夹持端，所述第一夹臂7和第二夹臂8结构相同，所述传感器保护壳1套在传感器主体3外部，所述夹持件2的吊端和传感器保护壳套1固定连接。所述夹持件2的数量为2个，所述夹持件2材质为绝缘材料，避免导电，影响测量结果。
Claims (4)
1.一种核心部件疲劳预测方法，包括获取标准电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N特征曲线、获取被检测疲劳金属核心部件的电化学腐蚀电位与疲劳寿命V-N曲线、通过比对评定被检测疲劳金属核心部件的疲劳寿命三个步骤，其特征在于：所述检测方法还包括计算压力、温度、湿度对金属核心部件的影响因素，分别记为压力系数α、温度系数β、湿度系数δ，所述金属核心部件疲劳寿命T＝T曲线×α×β×δ。
2.权利要求1所述核心部件疲劳预测方法所使用的装置，包括传感器主体、电极、腐蚀电位检测仪以及数据采集机记录系统，其特征在于：所述装置还包括传感器保护壳及夹持件，所述夹持件包括第一夹臂。第二夹臂以及转轴，所述第一夹臂和第二夹臂通过转轴连接后成X形，第一夹臂设有吊端和夹持端，所述第一夹臂和第二夹臂结构相同，所述传感器保护壳套在传感器外部，所述夹持件的吊端和传感器保护壳套固定连接。
3.根据权利要求2所述核心部件疲劳预测方法所使用的装置，其特征在于：所述夹持件数量为2个。
4.根据权利要求2所述核心部件疲劳预测方法所使用的装置，其特征在于：所述夹持件的材质为绝缘材料。
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