CN111413953A - 确定刹车控制装置振动测试参数的方法 - Google Patents

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CN111413953A CN202010276849.7A CN202010276849A CN111413953A CN 111413953 A CN111413953 A CN 111413953A CN 202010276849 A CN202010276849 A CN 202010276849A CN 111413953 A CN111413953 A CN 111413953A
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乔建军
彭娟
张宏艳
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Xian Aviation Brake Technology Co Ltd
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Abstract

一种确定刹车控制装置振动测试参数的方法，通过确定电子产品振动计算公式的指数后，再根据测试所需时长计算相应的功率谱密度，从而定刹车控制装置振动测试参数。采用本发明的方法，任何电子产品均可实测其振动测试公式中的指数，制定符合工程现实的振动时长测试方案，减少测试时长和能源的浪费，另一方面避免制定错误测试方案，避免使用中的风险。

Description

确定刹车控制装置振动测试参数的方法
技术领域
本发明涉及民用飞机电子产品振动试验领域，具体是一种确定刹车控制装置振动测试参数的方法。
背景技术
刹车控制装置是一种典型的电子产品，振动测试参数包括功率谱密度、测试时长和指数的大小，该指数是振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率。
电子产品的振动测试时长、功率谱密度的量值是根据飞机寿命期内的研制要求确定的。现有技术确定功率谱密度和振动时长采用下列两种方案：
第一种方案：试验施加的功率谱密度等于研制协议规定的功率谱密度，然后按照测试时长等于使用寿命时长的测试方案完成测试，保证在使用寿命期内不发生振动引起的故障。
第二种方案：依据现有国内外振动试验标准加大功率谱密度和缩短试验时间的公式，计算加大功率谱密度条件下的测试时长，或在规定测试时长的条件下，计算功率谱密度。
国内外针对第二种方案颁布了下列相应的计算方法。
美国标准MIL-STD-810F《环境工程考虑和实验室试验》附录B规定了振动试验时长的计算公式，GJB150.16A《军用设备实验室环境试验方法振动》公式B.1采纳了该计算公式，见式(1)：
(W0/W1)＝(T1/T0)1/4 (1)
将式(1)改写为计算测试时长的公式，见式(2)：
T1＝T0(W0/W1)4 (2)
式(1)、(2)中：
W0：规定的随机振动功率谱密度，g2/Hz；
W1：施加的随机振动功率谱密度，g2/Hz；
T0:规定的测试时长，h；
T1:施加的测试时长，h；
式(2)中，上标4是现有技术规定振动测试公式中的指数，其物理意义是振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率。
除此之外，激发电子产品振动故障的相关技术还公布了下列发明申请：
1、201110310885.1确定飞机防滑刹车控制盒振动工作应力极限的方法。
2、201310169039.1施加工作电流测试防滑刹车控制盒振动破坏极限的方法。
3、201310193684.7采用快速温度变化测试防滑刹车控制盒故障隐患的方法。
4、201310289826.x一种防滑刹车控制盒的综合环境应力试验方法。
5、201410256166.x在温度循环条件下测试飞机防滑刹车控制盒故障的方法。
6、201410312137.0测试复杂工况下防滑刹车控制盒故障的方法。
7、201710490987.3一种飞机刹车系统的振动试验方法。
现有技术的缺点：
1)在MIL-STD-810F、GJB150A代表的现有技术中，均规定了功率谱密度和振动测试时长的函数，见公式(2)，公式(2)中的指数规定为常数4，由于该指数是振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率，直接影响振动功率谱密度和大小和振动时长的大小，现有技术的这一规定忽略了不同种类电子产品的区别和使用工况的差异，按相同大小的指数计算不同种类电子产品的振动测试时长，会出现不符合真实情况的现象，发生误判的后果。
2)在上述发明申请中公开的技术方案虽然都与振动有关，但都未涉及确定振动时长计算公式中指数的方法，以及根据该指数的大小确定功率谱密度和测试时长。
3)公式(2)中的指数，不仅和不同类型的电子产品相关，而且和使用工况相关，只有在相同的电子产品和相同的使用工况的条件下，该指数才是常数。在现实中电子产品的种类繁多，并且产品的技术状态和使用工况也均处于更新变化状态中，因此，现有技术存在不能覆盖工程现状的缺点。
发明内容
为克服现有技术规定不同种类电子产品振动计算公式的指数均为4带来的计算误差，本发明提出了一种确定刹车控制装置振动测试参数的方法。
本发明的具体过程是：
步骤1，建立刹车控制装置振动测试公式中指数的模型：
所述刹车控制装置振动测试公式为
T1＝T0(W0/W1)a (3)
式中：W0是随机振动功率谱密度，单位为g2/Hz；W1是施加的随机振动功率谱密度，单位为g2/Hz；T0是规定的测试时长，单位为h；T1是施加的测试时长，单位为h；a是振动测试公式中的指数，表示振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率，用于功率谱密度和振动测试时长的函数中。
对式(3)两边取对数得到振动测试公式(3)中指数α的表达式：
α＝lg(T1/T0)/lg(W0/W1) (4)
建立了确定刹车控制装置振动测试公式中指数的模型。
步骤2，确定刹车控制装置振动测试公式中的指数：
通过实测数据确定刹车控制装置振动测试公式中的指数。
采用刹车控制装置振动的振动测试数据，用数理统计的方法计算公式(4)中指数α。
所述确定刹车控制装置振动测试公式中的指数的具体过程是：
第一步，确定测试方案
Ⅰ根据概率论与数理统计中的抽样测试方法，将多个刹车控制装置分为测试组。具体是，将多个刹车控制装置分为m组，m＝1,2,3；每一组有n个刹车控制装置，n＝1,2,3。
Ⅱ为区分各刹车控制装置的振动测试数据，将公式(4)改写为
αji＝lg(T1ji/T0ji)/lg(W0ji/W1ji) (5)
式(5)中：αji为第j组第i个刹车控制装置测试得到的公式(5)指数；T1ji为第j组第i个刹车控制装置施加的试验时长，单位为h；T0ji为第j组第i个刹车控制装置规定的试验时长，单位为h；W1ji为第j组第i个刹车控制装置施加的随机振动量值，单位为g2/Hz；W0ji为第j组第i个刹车控制装置规定的随机振动量值，单位为g2/Hz。
第二步，确定公式(5)中指数的统计计算公式：
根据数理统计的均值计算原理，将一共m个测试组指数的平均值α平均作为公式(5)中的指数。
通过公式(6)分别依次确定第j组指数的平均值α平均j：
Figure BDA0002445082540000041
式(6)中：
αji是第j组第i个刹车控制装置的指数；n是第j组共有n个刹车控制装置。
通过公式(7)确定一共m组指数的平均值α平均：
Figure BDA0002445082540000042
式(7)中：α平均是一共j组刹车控制装置指数的平均值；α平均j是第j组刹车控制装置指数的平均值；m是分组数。
得到j组刹车控制装置指数的测试数据平均值α平均。
第三步，振动测试与统计计算
采用数理统计中的小样本测试方法代表母体数据。具体是对每一组中的各刹车控制装置均采用公式(4)进行测试，所测试的数据包括功率谱密度和测试时长。对得到的每一组的测试数据取平均值作为计算母体的指数平均值。所述测试时长是指测试开始至所测试刹车控制装置发生故障的时间。
测试中，对各被测试的刹车控制装置施加的功率谱密度分别是0.1g2/Hz、0.2g2/Hz、0.3g2/Hz。
将设定的功率谱密度依次分别施加在各被测试刹车控制装置上。
所述故障判据是刹车控制装置的输出电流小于40mA。将测试时长的分钟换算为小时。
所述故障判据是刹车控制装置的输出电流小于40mA。并将测试时长的分钟换算为小时。
测试中的振动量值用功率谱密度，为0.03g2/Hz。
依次得到各测试组中被测试刹车控制装置在振动测试过程中出现性能偏离的数据。
通过公式(5)对各测试组得到的测试数据进行统计计算，分别得到三个测试组中各被测试刹车控制装置的指数。
通过公式(6)分别计算各测试组中各被测试刹车控制装置的指数平均值：
Figure BDA0002445082540000051
式(6)中：αji是第j组第i个被测试刹车控制装置指数的测试数据；n是第j组共有n个被测试刹车控制装置。
第四步，确定母体指数的平均值
依据式(7)计算母体指数的平均值。
Figure BDA0002445082540000052
式(7)中：α平均为共m组被测试刹车控制装置指数的测试数据平均值；α平均j为第j组被测试刹车控制装置指数的测试数据平均值；m为测试组的数量。
式(7)是将每一组指数的平均值再取均值，表示母体指数的平均值。
至此，确定了该种刹车控制装置振动试验的指数α平均。
步骤3，确定减少振动测试时间的方案
依据确定的该种刹车控制装置振动试验的指数α平均，确定振动测试时间和功率谱密度，具体过程是：
第一步，确定振动寿命试验时间
确定的测试时间为0.3h。
第二步，确定功率谱密度
根据测试所需时间0.3h，将公式(1)改写为下列形式：
W1＝W0/(T1/T0)1/α平均 (8)
式(8)是依据所确定的指数α平均计算施加功率谱密度的公式。
式(8)中：α平均为振动试验时长计算公式的指数；W0为规定的功率谱密度，单位g2/Hz；W1为施加的功率谱密度，单位g2/Hz；T0为规定的试验时长，单位h；T1为施加的试验时长，单位h。
通过式(8)确定测试0.3h时的功率谱密度：
依据式(8)得到：
W1＝0.03/(0.3/5000)1/5.3964＝0.03/(0.000059999)0.1853＝0.03/0.1651＝0.1817g2/Hz
按照测试故障所需时间为0.3h的时长，相应的功率谱密度为0.1817g2/Hz。
至此，通过α平均得到了测试施加的功率谱密度和测试时长，确定了刹车控制装置振动测试参数。
本发明提出了确定振动测试公式中指数的方法，在确定指数后再根据测试所需时长计算相应的功率谱密度。根据本发明的方法，任何电子产品均可实测其振动测试公式中的指数，制定符合工程现实的振动时长测试方案，减少测试时长和能源的浪费，另一方面避免制定错误测试方案，避免使用中的风险。
本发明所取得的有益效果为：
Ⅰ经济效益：
常规试验方法每次振动试验产生的费用为：(5000h/每次试验)×0.05万元/每h＝250万元/每次试验；
本申请试验方法每次振动试验产生的试验费用为：(0.3h/每次试验)×0.05万元/每h＝0.015万元；
每年进行20项刹车控制装置的振动试验，每年节约的试验经费为：20项产品×(250-0.015)万元/每项产品＝4999.7万元；
Ⅱ减少工程风险
本申请测试确定的指数为5.3964，当激发和监测故障所需的振动时间是0.3h时，相应的振动试验量值为0.1817g2/Hz；
现有技术会产生下列计算结果：W1＝W0/(T1/T0)1/α
W1＝0.03/(0.3/5000)1/4＝0.03/(0.000059999)0.25＝0.03/0.1651＝0.088g2/Hz；
对比计算证明：按照现有技术得到的振动量值约为实际所需振动量值的50％，达不到振动寿命验证的效果，在使用中会发生振动事故。
Ⅲ本发明实测振动公式指数的方法适用于在所有电子产品的振动寿命试验中推广，通过提高振动量值，减少试验时间，经济效益显著。
具体实施方式
本实施例是一种确定民用飞机刹车控制装置振动计算公式中指数的方法，该指数是振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率，用于功率谱密度和振动测试时长的函数中，以指数关系影响振动功率谱密度和测试时间的关系。根据所确定的指数计算振动测试时长。
本实施例的刹车控制装置振动寿命要求为5000h，规定的功率谱密度W0为0.03g2/Hz，要求确定该刹车控制装置的振动公式中的指数，并根据指数确定减少试验时间的试验方案，并完成振动测试。测试过程中的故障判据是输出的控制电流小于40mA。
本实施例采用的设备见表1。
表1刹车控制装置随机振动测试设备汇总表
序 名称 型号 数量 用途
1 振动台 SAI120-T2000-ST 1 随机推力：5000Kg，频率范围：10～2000Hz。
2 直流电源 2 20V～30V电压。
3 工装 1 0～40mA电流，用于刹车控制装置性能测试。
本实施例的具体过程是：
步骤1，建立刹车控制装置振动测试公式中指数的模型：
为了确定公式(2)中的指数，将公式(2)中的指数4改写为变量α，得到公式(3)。α表示不同电子产品振动测试公式的指数是不相同的，用公式(3)表示。
T1＝T0(W0/W1)α (3)
对式(3)两边取对数得到振动测试公式(3)中指数α的表达式：
α＝lg(T1/T0)/lg(W0/W1) (4)
式(3)、(4)中：
W0是规定的振动功率谱密度，单位g2/Hz；
W1是施加的振动功率谱密度，单位g2/Hz；
T0是规定的试验时长，单位h；
T1是施加的试验时长，单位h。
α是振动测试公式中的指数，其物理意义是振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率。
至此，建立了确定刹车控制装置振动测试公式中指数的模型。
步骤2，确定刹车控制装置振动测试公式中的指数：
通过实测数据确定刹车控制装置振动测试公式中的指数。
采用刹车控制装置振动的振动测试数据，用数理统计的方法计算公式(4)中指数α。
对于不同型号的刹车控制装置振动，公式(4)中指数α的值也不相同；α是随不同型号的刹车控制装置振动测试而变化的指数，该指数是振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率，用于功率谱密度和振动测试时长的函数中，以指数关系影响振动功率谱密度和测试时间的关系。
所述确定刹车控制装置振动测试公式中的指数的具体过程是：
第一步，确定测试方案
1、根据概率论与数理统计中的抽样测试方法，为了提高测试数据的置信度，进行多个刹车控制装置的分组测试。具体是，将多个刹车控制装置分为m组，m＝1,2,3；每一组有n个刹车控制装置，n＝1,2,3。
根据概率论与数理统计原理，没有任意两个刹车控制装置的测试数据是相同的，允许采用子样的测试数据表示母体的测试数据，本实施例的测试数据包括功率谱密度和测试时长。对每一组中的被测试刹车控制装置均根据公式(4)进行测试和计算，根据施加的功率谱密度和发生故障时的时长计算该组指数的平均值，再根据每一组的指数平均值计算母体的指数平均值。
2、为了区分各被测试个刹车控制装置的振动测试数据，将公式(4)改写为下列形式：已修改
αji＝lg(T1ji/T0ji)/lg(W0ji/W1ji) (5)
式(5)中：αji为第j组第i个被测试刹车控制装置测试得到的公式(5)指数；
T1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的试验时长，单位h；
T0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的试验时长，单位h；
W1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的随机振动量值，单位g2/Hz；
W0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的随机振动量值，单位g2/Hz。
第二步，确定公式(5)中指数的统计计算公式：
根据数理统计的均值计算原理，将一共j组指数的平均值α平均作为公式(5)中的指数。
首先，通过公式(6)确定第j组指数的平均值α平均j：
Figure BDA0002445082540000081
式(6)中：
αji是第j组第i个被测试刹车控制装置的指数；n是第j组共有n个被测试刹车控制装置。
然后，通过公式(7)确定一共j组指数的平均值α平均：
Figure BDA0002445082540000091
式(7)中：α平均是一共j组被测试刹车控制装置指数的平均值；α平均j是第j组被测试刹车控制装置指数的平均值；m是分组数。
得到j组被测试刹车控制装置指数的测试数据平均值α平均。
第三步，振动测试与统计计算
采用检验合格的刹车控制装置作为测试用的样件。
本实施例在产品技术状态稳定的条件下，采用数理统计中的小样本测试方法代表母体数据。具体是对每一组中的各被测试刹车控制装置均采用公式(4)进行测试，所测试的数据包括功率谱密度和测试时长。对得到的每一组的测试数据取平均值作为计算母体的指数平均值。所述测试时长是指测试开始至被测试刹车控制装置发生故障的时间。
测试中施加的功率谱密度分别是0.1g2/Hz、0.2g2/Hz、0.3g2/Hz，每一个被测试刹车控制装置的测试时长等于从开始测试到发生故障的时长。故障判据是刹车控制装置的输出电流小于40mA。并将纪录时长的分钟换算为小时。
第一组3个样件振动测试过程中出现性能偏离的数据见表2。
表2第一组3个刹车控制装置振动测试出现性能偏离的数据表
Figure BDA0002445082540000092
表2中：
0.03g2/Hz是研制规定的振动量值，用功率谱密度表达；0.1g2/Hz、0.2g2/Hz、0.3g2/Hz分别是3个刹车控制装置测试中施加的功率谱密度。
依据步骤2第二步中的计算公式(5)、(6)、(7)，采用表2测试数据进行统计计算。
αji＝lg(T1ji/T0ji)/lg(W0ji/W1ji) (5)
式(5)中：
αji为第j组第i个被测试刹车控制装置的指数；T1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的试验时长，h；T0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的试验时长，单位h；W1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的功率谱密度，单位g2/Hz；W0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的功率谱密度，单位g2/Hz。
利用表2中的数据，通过公式(5)计算第一组被测试刹车控制装置的指数为：
α11＝lg(T111/T011)/lg(W011/W111)
α12＝lg(T112/T012)/lg(W012/W112)
α13＝lg(T113/T013)/lg(W013/W113)
将表(2)中的数据带入公式5中，得到第一组被测试刹车控制装置的指数分别为：
α11＝lg(7.5/5000)/lg(0.03/0.1)＝(-2.8239)/(-0.5229)＝5.4005；
α12＝lg(0.18/5000)/lg(0.03/0.2)＝(-4.4437)/(-0.8239)＝5.3935；
α13＝lg(0.02/5000)/lg(0.03/0.3)＝(-5.3979)/(-1)＝5.3979。
通过公式(6)计算第一组被测试刹车控制装置的指数平均值：
Figure BDA0002445082540000101
式(6)中：αji是第j组第i个被测试刹车控制装置指数的测试数据；n是第j组共有n个被测试刹车控制装置。
由公式(6)得到α平均1组＝(5.4005+5.3935+5.3979)/3＝5.3973
第二组3个被测试刹车控制装置振动测试过程中出现性能偏离的数据见表3。
表3第二组3个被测试刹车控制装置振动测试出现性能偏离的数据表
Figure BDA0002445082540000102
表3中：
0.03g2/Hz：研制规定的振动量值，用功率谱密度表达；0.1g2/Hz、0.2g2/Hz、0.3g2/Hz分别是3个被测试刹车控制装置测试中施加的功率谱密度；
依据步骤2第二步确定的计算公式(5)、(6)、(7)，采用表2测试数据进行统计计算。
αji＝lg(T1ji/T0ji)/lg(W0ji/W1ji) (5)
式(5)中：αji为第j组第i个被测试刹车控制装置的指数；T1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的试验时长，单位h；T0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的试验时长，单位h；W1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的功率谱密度，单位g2/Hz；W0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的功率谱密度，单位g2/Hz。
利用表3中的数据，通过公式(5)计算第二组被测试刹车控制装置的指数为：
α21＝lg(T121/T021)/lg(W021/W121)
α22＝lg(T122/T022)/lg(W022/W122)
α23＝lg(T123/T023)/lg(W023/W123)
将表(3)中的数据分别带入公式5中，得到第二组被测试刹车控制装置的指数分别为：
α21＝lg(7.59/5000)/lg(0.03/0.1)＝(-2.8187)/(-0.5229)＝5.391
α22＝lg(0.181/5000)/lg(0.03/0.2)＝(-4.4413)/(-0.8239)＝5.391
α23＝lg(0.021/5000)/lg(0.03/0.3)＝(-5.3768)/(-1)＝5.3768
依据公式(6)计算第二组的指数平均值：
Figure BDA0002445082540000111
式(6)中：αji为第j组第i个被测试刹车控制装置指数的测试数据；n为第j组共有n个被测试刹车控制装置。
由公式(6)得：α平均2组＝(5.391+5.391+5.3768)/3＝5.3863
第三组3个被测试刹车控制装置振动测试过程中出现性能偏离的数据见表4。
表4第三组被测试刹车控制装置出现性能飘移的测试时长记录表
Figure BDA0002445082540000112
表4中：0.03g2/Hz：研制规定的振动量值，用功率谱密度表达；0.1g2/Hz、0.2g2/Hz、0.3g2/Hz分别是3个被测试刹车控制装置测试中施加的功率谱密度；
依据步骤2第二步确定的计算公式(5)、(6)、(7)，采用表4测试数据进行统计计算。
αji＝lg(T1ji/T0ji)/lg(W0ji/W1ji) (5)
式(5)中：αji为第j组第i个被测试刹车控制装置的指数；T1ji为第j组个i个被测试刹车控制装置施加的试验时长，单位h；T0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的试验时长，单位h；W1ji为第j组第i个被测试刹车控制装置施加的功率谱密度，单位g2/Hz；W0ji为第j组第i个被测试刹车控制装置规定的功率谱密度，单位g2/Hz。
利用表4中的数据，通过公式(5)计算第三组的指数为：
α31＝lg(T131/T031)/lg(W031/W131)
α32＝lg(T132/T032)/lg(W032/W132)
α33＝lg(T133/T033)/lg(W033/W133)
将表(3)中的数据分别带入公式5中，得到第一组的指数分别为：
α31＝lg(7.45/5000)/lg(0.03/0.1)＝(-2.8268)/(-0.5229)＝5.4006；
α32＝lg(0.179/5000)/lg(0.03/0.2)＝(-4.4461)/(-0.8239)＝5.3964；
α33＝lg(0.019/5000)/lg(0.03/0.3)＝(-5.4202)/(-1)＝5.4202。
依据公式(6)计算第一组被测试刹车控制装置的指数平均值：
Figure BDA0002445082540000121
式(6)中：
αji：第j组第i个被测试刹车控制装置指数；
n：第j组共有n个被测试刹车控制装置。
由公式(6)得：α平均3组＝(5.4006+5.3964+5.4202)/3＝5.4057。
第四步，确定母体指数的平均值已修改
依据式(7)计算母体指数的平均值。
Figure BDA0002445082540000122
式(7)中：α平均为共j组被测试刹车控制装置指数的测试数据平均值；α平均j为第j组被测试刹车控制装置指数的测试数据平均值；m为第j组共有n个被测试刹车控制装置。
式(7)是将每一组指数的平均值再取均值，表示母体指数的平均值。
由公式(7)得：α平均＝(5.3973+5.3863+5.4057)/3＝5.3964
至此，确定了该种刹车控制装置振动试验的指数α平均＝5.3964。
步骤3，确定振动测试时间和功率谱密度的方案。
依据确定的该种刹车控制装置振动试验的指数α平均，确定振动测试时间和功率谱密度，具体过程是：
第一步，确定振动寿命试验时间
表2、3、4中0.18h的振动时间相当于完成了以0.03g2/Hz的振动量值进行5000h的试验，试验时间短，容易发生漏检振动故障的情况。
为了充分检测振动故障，根据检测故障所需，将测试时间确定为0.3h。
第二步，确定功率谱密度
根据测试所需时间0.3h，将公式(1)改写为下列形式：
W1＝W0/(T1/T0)1/α平均 (8)
式(8)中：α平均为振动试验时长计算公式的指数；W0为规定的功率谱密度，单位g2/Hz；W1为施加的功率谱密度，单位g2/Hz；T0为规定的试验时长，单位h；T1为施加的试验时长，单位h。
通过式(8)确定测试0.3h时的功率谱密度：
W1＝W0/(T1/T0)1/α
W1＝0.03/(0.3/5000)1/5.3964＝0.03/(0.000059999)0.1853＝0.03/0.1651＝0.1817g2/Hz
按照测试故障所需时间为0.3h的时长，相应的功率谱密度为0.1817g2/Hz。
至此，通过α平均，得到了测试施加的功率谱密度和测试时长，确定了刹车控制装置振动测试参数。
本实施例完成了振动公式中指数的测试过程，以及根据测试得到的指数α平均制定试验方案，在测试时间约束的条件下，计算对应的振动量值，在将振动量值由0.03g2/Hz提高到0.1817g2/Hz的条件下，用0.3h的时间完成5000h的振动试验，获得减少试验时间，节约资源、保护环境的社会效果。

Claims (2)

1.一种确定刹车控制装置振动测试参数的方法，其特征在于，具体过程是：
步骤1，建立刹车控制装置振动测试公式中指数的模型：
所述刹车控制装置振动测试公式为
T1＝T0(W0/W1)a (3)
式中：W0是随机振动功率谱密度，单位为g2/Hz；W1是施加的随机振动功率谱密度，单位为g2/Hz；T0是规定的测试时长，单位为h；T1是施加的测试时长，单位为h；a是振动测试公式中的指数，表示振动疲劳曲线在双对数坐标系中的斜率，用于功率谱密度和振动测试时长的函数中；
对式(3)两边取对数得到振动测试公式(3)中指数α的表达式：
α＝lg(T1/T0)/lg(W0/W1) (4)
建立了确定刹车控制装置振动测试公式中指数的模型；
步骤2，确定刹车控制装置振动测试公式中的指数：
通过实测数据确定刹车控制装置振动测试公式中的指数；
采用刹车控制装置振动的振动测试数据，用数理统计的方法计算公式(4)中指数α；
步骤3，确定振动测试时间：
依据确定的该种刹车控制装置振动试验的指数α平均，确定振动测试时间和功率谱密度，具体过程是：
第一步，确定振动寿命试验时间；
确定的测试时间为0.3h；
第二步，确定功率谱密度
根据测试所需时间0.3h，将公式(1)改写为下列形式：
W1＝W0/(T1/T0)1/α平均 (8)
式(8)是依据所确定的指数α平均计算施加功率谱密度的公式；
式(8)中：α平均为振动试验时长计算公式的指数；W0为规定的功率谱密度，单位g2/Hz；W1为施加的功率谱密度，单位g2/Hz；T0为规定的试验时长，单位h；T1为施加的试验时长，单位h；
通过式(8)确定测试0.3h时的功率谱密度：
W1＝W0/(T1/T0)1/α；
至此，通过α平均得到了测试施加的功率谱密度和测试时长，确定了刹车控制装置振动测试参数。
2.如权利要求1所述确定刹车控制装置振动测试参数的方法，其特征在于，所述确定刹车控制装置振动测试公式中的指数的具体过程是：
第一步，确定测试方案
Ⅰ根据概率论与数理统计中的抽样测试方法，将多个刹车控制装置分为测试组；
具体是，将多个刹车控制装置分为m组，m＝1,2,3；每一组有n个刹车控制装置，
n＝1,2,3；
Ⅱ为区分各刹车控制装置的振动测试数据，将公式(4)改写为
αji＝lg(T1ji/T0ji)/lg(W0ji/W1ji) (5)
式(5)中：αji为第j组第i个刹车控制装置测试得到的公式(5)指数；T1ji为第j组第i个刹车控制装置施加的试验时长，单位为h；T0ji为第j组第i个刹车控制装置规定的试验时长，单位为h；W1ji为第j组第i个刹车控制装置施加的随机振动量值，单位为g2/Hz；W0ji为第j组第i个刹车控制装置规定的随机振动量值，单位为g2/Hz；
第二步，确定公式(5)中指数的统计计算公式：
根据数理统计的均值计算原理，将一共m个测试组指数的平均值α平均作为公式(5)中的指数；
通过公式(6)分别依次确定第j组指数的平均值α平均j：
Figure FDA0002445082530000021
式(6)中：
αji是第j组第i个刹车控制装置的指数；n是第j组共有n个刹车控制装置；
通过公式(7)确定一共m组指数的平均值α平均：
Figure FDA0002445082530000022
式(7)中：α平均是一共j组刹车控制装置指数的平均值；α平均j是第j组刹车控制装置指数的平均值；m是分组数；
得到j组刹车控制装置指数的测试数据平均值α平均；
第三步，振动测试与统计计算
采用数理统计中的小样本测试方法代表母体数据；具体是对每一组中的各刹车控制装置均采用公式(4)进行测试，所测试的数据包括功率谱密度和测试时长；对得到的每一组的测试数据取平均值作为计算母体的指数平均值；所述测试时长是指测试开始至所测试刹车控制装置发生故障的时间；
测试中，对各测试样件施加的功率谱密度分别是0.1g2/Hz、0.2g2/Hz、0.3g2/Hz；
将设定的功率谱密度依次分别施加在各测试组中的各测试样件上；
所述故障判据是刹车控制装置的输出电流小于40mA；将测试时长的分钟换算为小时；
测试中的振动量值用功率谱密度，为0.03g2/Hz；
依次得到各测试组的测试样件在振动测试过程中出现性能偏离的数据；
通过公式(5)对各测试组得到的测试数据进行统计计算，分别得到三个测试组中各测试样件的指数；
通过公式(6)分别计算各测试组中各测试样件的指数平均值：
Figure FDA0002445082530000031
式(6)中：αji是第j组第i个测试样件指数的测试数据；n是第j组共有n个测试样件；
第四步，确定母体指数的平均值
依据式(7)计算母体指数的平均值；
Figure FDA0002445082530000032
式(7)中：α平均为共m组测试样件指数的测试数据平均值；α平均j为第j组测试样件指数的测试数据平均值；m为测试组的数量；
式(7)是将每一组指数的平均值再取均值，表示母体指数的平均值。
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