玻璃纤维可靠性试验的研究.pdfVIP

玻璃纤维可靠性试验研究 徐哲军 (核工业第八研究所复合材料研究室) 【摘要】本文介绍了对高强玻璃纤维的可靠性研究工作。论述了试验方法、试验装置及试验结果。 并显褥戮了毒纛性基率的谤突绩祭。褰强玻璃野终在绘定董器条1}孛下，在露薅褒力0。985，鬟信承平势 90％时的寿命鬣信下限为47年。 【关键词】藏强玻璃纤维霹靠性寿命 蓠崔 通过文献调研，参照荧国加州大学劳伦斯一剁弗莫实验室进行S玻纤寿命试验的方法，初步确 定了纤维寿命研究方法，郑应力一断裂试验法，巍行设诗制造了一套lQ柬纤维应力一断裂寿命试 法是可行的，也获得了第一批高强玻纤应力一断裂试验数据，并按照美避加娥大学劳伦斯一利弗奠 实验室焦椴涛教授提出的方法对数据进行分析处理，得到了高强玻纤寿命预测模型，初步预测了高 强玻野的使用寿禽。 为了提高数据的可信度，2002年设计建立了一套100束纤维应力一断裂试验装置，该装置可 同时试验100根纤维，并把加载装置由手摇式改为自动液压式。同时针对数据分析理论依据和深 度不够的问题，除了借用豳外的方法，结合现在先进的可靠性分析方法建立预测模型，充分利粥其 10％失效的数据点以外的数据点，从可靠性概念比发，对数据进行深入分析和处理，充分利用得到 的每一个信意，不仅绘出寿命预测的点估计值，还给密区闯话计值。 1试验装置 100柬纤维应力一断裂加速试验装鬣包括试验箱、纤维夹具及联接件、砝码、砝码提升装髓及 黠阚信号采集控制及打印装置等蠢大部分。铡造方案采用3只试验籍合耀一套时闻售号采集控制 及联接徉、102套砝码、3套砝码提升结构和l套黠闻信号采集控制及打印装置。 2数据处理及模型建立 加速寿命试验的基本思想是稍用高应力水平下的寿命特征去外推疵常应力下的寿命特征。实 现这个基本思想的关键在于建立寿命特征与应力水平之间的关系，即加速模型。 对于潺度一廒力模型，给出一觳的加速模型： Z=穆e每§t落专s专簪§鬈s÷8 多；为参数。我们的工作就是要分析8的分布，并确定的取值。嚣此，我们必须知道各应力缀合 下产品寿命Y的分布。 运用拟合优度检验的方法确定出高强玻纤的寿命分布为对数藏态分布，并通过最／b--乘法得 到高强玻纤的寿命在备应力水平下的加速方程，即： In Y。一58。5904+丝掣一15690普 基于估计出的模穗。可以预测高强玻纤的在不同应力和温度条件下可靠度为l—P的点估计值 寿命方程为 故呻；exe(妒一2(P)厕一58．5904+坐掣．15690睾) 年。 · 根据上面的分析结果可知高强玻纤的寿命服从对数正态分布： Y：LN(I．t。∥。) 位麓参数在温魔一应力组合下的魏速方翟为Zhurkov—Arrhenius方程： 肛(舅，s)=岛+芦I菇+岛嬲 平的改变丽改变。 离强玻纤的应力一断裂试验数据为逐次截尾数据，壹接使用极大钕然估计比较困难，因j琏：运用 数据扩充的方法来储计参数，在这里选择EM算法。 运用EM算法，通过对数据的统计分析和处理得到各参数值为： 于是得到加速方程： Y拳一28。6846+25。4107x一0。1999xs÷8 T=log 12．6918)。 —1为 乳l—y)掌)，(尹)·唧Ⅳ踟#7·Coy·Coe·茗l-t)] ～州珞隅锣胁懂；一蠡8] 瘟瘸材料的应力一凝裂实验磷究糖精的持久强度或静疲劳强度是一释霹行懿方法，笔者逢过 近10年的研究取得了一些经验，为今后进一步研究提供了方法上的借鉴和数据上的参考。 —·一322·——— 140 120 J{卜100 80 ．