舰船设备关键零件的冲击损伤累积及寿命预测方法

来源：振动与冲击杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈卓，闫明yanming780，金映丽

单位：沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870

摘要：针对舰船设备在海战时遭受敌方武器及自身火炮后坐力冲击造成的损伤累积问题，提出了隶属函数和Miner损伤累积理论相结合的冲击疲劳寿命预测方法。从外界冲击中提取冲击幅值和均值，根据GM(1, 1)模型预测冲击幅值的参数，并利用BP（back propagation）神经网络修正残差提高预测精度。利用疲劳模数与寿命的联系提出一种新的应力-寿命模型，并基于多项式变异理论确定模型中的参数。将舰船设备上的关键零件6061铝合金轴作为试验对象，并结合几种隶属函数预测试件的冲击疲劳寿命。结果表明：采用Γ分布隶属函数求得的冲击疲劳寿命预测值与试验值相比误差最小，且当Γ分布中的k值一定时，参数a1 的变化在初始阶段对预测值基本不产生影响，只有当a1 逐渐接近S0 时才会有微小的影响。说明提出的疲劳寿命预测方法是可靠的，为舰船设备关键零件的冲击损伤累积研究及寿命预测提供理论参考和数据基础。<br>

关键词：灰色估计；多项式变异；冲击损伤累积；隶属函数；寿命预测