● 摘要
在规定条件下，产品从开始使用到规定被废的工作时间和日历持续时间称为产品的寿命，寿命预测技术是研究产品在到达极限状态之前所经历的时间的技术。 机载产品的极限状态是指由于产品在工作过程中的耗损，包括疲劳、磨损等形式， 使得产品从技术、经济上都不宜再继续使用而必须大修或者报废的状态。随着计算机仿真技术的发展，人们越来越希望可以从数字样机阶段就能发现机载产品的极限状态出现的时间， 为此，需要开发一种用于虚拟数字样机阶段的寿命预测技术。
本文针对一种典型机载产品——刹车主机轮开展基于虚拟仿真的寿命预测技术研究，从现阶段的刹车机轮的寿命预测研究动态入手，制定刹车机轮的寿命预测载荷谱。由寿命预测载荷谱和产品的实际故障信息分析刹车主机轮的各种耗损型失效机理。针对不同的耗损型失效，建立不同的寿命预测模型，完成刹车主机轮的寿命预测。
首先进行了刹车主机轮的寿命预测载荷谱研究，确定刹车主机轮的载荷输入以及约束条件，通过同步开展的刹车主机轮的寿命试验，收集到关键零件、运动副的载荷和载荷传递信息，以便进行失效机理分析和应力仿真。 之后， 根据失效机理分析，刹车主机轮的主要耗损型失效形式为疲劳、磨损。针对两种失效形式，分别开展了基于名义应力法的疲劳寿命预测模型研究和基于磨损试验的磨损寿命预测研究。 其中，疲劳寿命预测模型应先计算各种工作条件下零件的最大应力和最小应力，因此，本文进行了基于有限元方法的工作应力虚拟仿真，并通过开展典型零件的应力测试试验以验证有限元仿真的准确度。 最后，完成刹车主机轮各个零件的寿命预测，根据寿命最短原则确定刹车主机轮的工作寿命。
本文的结论将会通过已交付产品的使用情况和正在开展的寿命试验来验证。