灰色预测模型在压载疲劳寿命预测中的应用*

2021-01-12翟亚浩任瑞冬任丁丁

机械研究与应用 2020年6期

关键词：模型

翟亚浩，任瑞冬，任丁丁

(中国飞行试验研究院发动机所，陕西西安 710089)

0 引言

压载疲劳问题在飞机和航空发动机的关键或重要零部件上比较常见，而目前关于压应力对疲劳寿命的影响研究及疲劳数据很少，而且关于压载的疲劳试验又很难实现。手册中的S-N曲线或Manson-Coffin公式均用平均载荷比大于或等于零情况下的疲劳试验获得的[1-3]，因此这些通过大量疲劳试验数据拟合获得的估寿公式是否适用于单调压载疲劳寿命分析是工程上一直未解决的问题。

灰色系统理论为压载下的疲劳寿命预测提供了一种新的思路，它以“小样本”不确定性系统为研究对象，通过对无规律的原始数据序列进行累加生成，可以弱化随机扰动因素造成的影响，累加后的数据呈指数增长规律，然后再进行预测，这样能够较为真实地反映出考核变量随各影响因素的变化规律[4]。材料疲劳寿命的影响因素很多，并且某些因素对疲劳寿命的影响是未知或不确定的[5]，正基于此，笔者在只有比较散乱的小样本压载疲劳试验数据的基础上，将受众多因素影响的疲劳现象看作一个灰色系统[6]。首先，利用灰色关联度分析得到了压载疲劳寿命与各影响因素的关联度，然后建立多维灰色系统预测模型对7075-T651铝合金的压载疲劳寿命进行了拟合和预测。