侯南， 刘珑， 江婷， 田力男， 丁宁

(齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省分析测试中心 山东省材料失效分析与安全评估工程技术研究中心，山东 济南 250014)

轴承是机械设备中常见的标准零件，在加工制造，尤其是服役过程中会产生裂纹或者类裂纹缺陷。这些缺陷有可能引发各种故障，如内圈故障、滚动体故障及外圈故障等，降低了轴承的服役寿命，对生产实践的安全影响巨大，因此轴承的实时监测和剩余寿命预测具有重要的应用价值。

寿命预测主要应用概率统计、力学、信息新技术等理论方法[1]。通过概率统计理论进行寿命预测，一般是利用已获得的大量轴承试验数据与已提出的统计模型，如最常见的正态分布模型、I-H模型[2]等，根据寿命分布情况判断轴承的失效率与可靠度。该理论应用范围广，具有普遍性，但需要大量的试验数据积累。

(1)

其中ΔK、Kmax、R…分别为应力强度因子的幅值、最大应力强度因子、应力比等影响因素，f(ΔK,Kmax,R,a,…)为非负函数。只要确定了函数的表达式，就可以通过积分计算裂纹扩展寿命。使用断裂力学理论进行寿命预测的难点在于初始裂纹尺寸分布难以测量[1]。当零件的失效机制单一或主要由一种失效机制控制时，基于力学理论进行寿命预测比较准确。然而由于影响裂纹扩展的因素较多，函数表达式难以准确定量描述，所以依然是目前研究的热点。

近年来兴起基于进化算法[6-7]或神经网络技术[8-9]的人工智能技术、机械设备状态监测[10-11]等信息新技术进行寿命预测。……