壽命的案例
運動線纜疲勞壽命分析 ￥19.89
如圖5-10(b)所示，為布線方式Ⅲ的疲勞壽命分布圖，顏色條同樣從深藍色到紅色分別代表不同的疲勞壽命值，疲勞壽命值的范圍從103.5到102，深藍色區域表示疲勞壽命較長，而紅色區域則表示疲勞壽命較短，即這些路徑段更容易發生疲勞失效。綜合損傷和疲勞壽命的分析結果，如表5-4所示，對比分析三種不同布線方式的疲勞壽命，確定了布線方式Ⅰ為疲勞壽命最佳結構，進一步分析傾角對疲勞影響。
表5-4 不同布線方式疲勞壽命對比分析
布線方式
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
疲勞壽命(次)
105.9
104.2
103.5
如圖5-11，基于靜力分析部分的五種工況，分別建立了對應的疲勞壽命仿真分析，由圖可以觀察到，傾角的改變對疲勞壽命的影響較大，隨著傾角的增大，疲勞壽命的循環載荷次數在減小，且當傾角達到20°時，線纜與結構件發生干涉，即處于危險狀態。綜上，在0°、5°、10°、15°、20°的傾角中，0°傾角的循環載荷最大，為上述五種工況的最優工況，即傾角越小，線纜的可靠性越高。
圖5-11 不同傾角下線纜的疲勞壽命(a)5°(b)10°(c)15°(d)20°
展開 鍛造設備與模具壽命探討
正因如此，控制模具壽命成了控制產品質量的要點。
質量預防是質量管理的主要目的，將不良品遏制于未發之時是質量管理的重要精神。正因如此，通過控制模具壽命防止由于模具劣化而帶來不良是模鍛過程中最常見的質量預防手段。所以，我們的客戶無一例外的要求我們定義和管控模具壽命。
但是，模具壽命卻往往說易行難。因為如果沒有精細的控制，模具壽命很可能大幅波動，僅模具壽命的定義就能難倒一大片。如果壽命值定的過低，成本大幅上升，老板無法接受；壽命值定得過高則無法真正控制質量。于是通過模具壽命來控制質量就好像是鏡中花水中月。
也常聽到各種聲音，有人為了應對客戶審核，雖然定義了模具壽命，但是沒有實際管控；也有人批判模具壽命管理給企業帶來了更高的成本；還有人說，模具好不好通過檢驗產品來判定即可，沒有必要通過控制模具來保證產品質量。
首先，我想暫時不談模具壽命管控的必要與否，而是想先看看模具壽命管理為什么那么難。正如上文所講，模具壽命的管理在一開始就卡殼，因為模具壽命的定義往往十分困難。既然模具壽命管理最頭痛的是定義合理的模具壽命，那就先從這里開始我們的模具壽命管理探究之路。
要想定義一個合理的模具壽命，首要條件是使模具壽命能夠穩定在一個合理的區間內。那么，如何使模具壽命穩定在一個合理的區間內呢？既然談到穩定，就不得不來考慮使模具壽命不穩定(即波動)的因素有哪些。
一談到影響模具壽命的因素，稍有經驗的人都能說上一長串：模具的材質、模具的相關尺寸、模具的結構設計、模具熱處理的質量、鍛造過程中的溫度、鍛造過程中工件或設備對模具的作用力、加工節拍、模具的潤滑、模具的預熱等等。
但是今天，首先要來探討的卻是另外一個因素——設備！
展開 鍛造設備與模具壽命探討
正因如此，控制模具壽命成了控制產品質量的要點。
質量預防是質量管理的主要目的，將不良品遏制于未發之時是質量管理的重要精神。正因如此，通過控制模具壽命防止由于模具劣化而帶來不良是模鍛過程中最常見的質量預防手段。所以，我們的客戶無一例外的要求我們定義和管控模具壽命。
但是，模具壽命卻往往說易行難。因為如果沒有精細的控制，模具壽命很可能大幅波動，僅模具壽命的定義就能難倒一大片。如果壽命值定的過低，成本大幅上升，老板無法接受；壽命值定得過高則無法真正控制質量。于是通過模具壽命來控制質量就好像是鏡中花水中月。
也常聽到各種聲音，有人為了應對客戶審核，雖然定義了模具壽命，但是沒有實際管控；也有人批判模具壽命管理給企業帶來了更高的成本；還有人說，模具好不好通過檢驗產品來判定即可，沒有必要通過控制模具來保證產品質量。
首先，我想暫時不談模具壽命管控的必要與否，而是想先看看模具壽命管理為什么那么難。正如上文所講，模具壽命的管理在一開始就卡殼，因為模具壽命的定義往往十分困難。既然模具壽命管理最頭痛的是定義合理的模具壽命，那就先從這里開始我們的模具壽命管理探究之路。
要想定義一個合理的模具壽命，首要條件是使模具壽命能夠穩定在一個合理的區間內。那么，如何使模具壽命穩定在一個合理的區間內呢？既然談到穩定，就不得不來考慮使模具壽命不穩定(即波動)的因素有哪些。
一談到影響模具壽命的因素，稍有經驗的人都能說上一長串：模具的材質、模具的相關尺寸、模具的結構設計、模具熱處理的質量、鍛造過程中的溫度、鍛造過程中工件或設備對模具的作用力、加工節拍、模具的潤滑、模具的預熱等等。
但是今天，首先要來探討的卻是另外一個因素——設備！
展開 軸承的壽命理論（一）
關于軸承的壽命理論
對于所有會使用到軸承的工程師來說，軸承壽命是個繞不過去的坎。無論是軸承的選型，設備的初步校核計算，還是軸承的失效分析，我們或多或少的都會想到要去計算或者校核軸承的壽命。
在選型階段，軸承的壽命計算顯的更加重要。因為不僅涉及到選的軸承是否正確，還有軸承在設備中是否能達到預期的使用時間。
在做軸承選型的壽命計算之前，我們得知道到底什么是軸承的壽命。而且我相信很多熟悉軸承的工程師每天都會聽到很多跟軸承壽命相關的名詞，例如，軸承壽命，軸承的額定壽命，軸承的疲勞壽命，還有高級疲勞壽命，使用壽命，這些名詞的背后都代表了什么意思，這些壽命之間有什么關系，為什么壽命被表示成L10，那些公式里林林總總的系數都是什么意思？
軸承的壽命，說起來是個很簡單的概念，但是涉及到應用，牽扯的東西方方面面。所以，這個話題的內容比較多，我們會準備一系列文章一一跟大家討論。
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鍛造設備與模具壽命探討
正因如此，控制模具壽命成了控制產品質量的要點。
質量預防是質量管理的主要目的，將不良品遏制于未發之時是質量管理的重要精神。正因如此，通過控制模具壽命防止由于模具劣化而帶來不良是模鍛過程中最常見的質量預防手段。所以，我們的客戶無一例外的要求我們定義和管控模具壽命。
但是，模具壽命卻往往說易行難。因為如果沒有精細的控制，模具壽命很可能大幅波動，僅模具壽命的定義就能難倒一大片。如果壽命值定的過低，成本大幅上升，老板無法接受；壽命值定得過高則無法真正控制質量。于是通過模具壽命來控制質量就好像是鏡中花水中月。
也常聽到各種聲音，有人為了應對客戶審核，雖然定義了模具壽命，但是沒有實際管控；也有人批判模具壽命管理給企業帶來了更高的成本；還有人說，模具好不好通過檢驗產品來判定即可，沒有必要通過控制模具來保證產品質量。
首先，我想暫時不談模具壽命管控的必要與否，而是想先看看模具壽命管理為什么那么難。正如上文所講，模具壽命的管理在一開始就卡殼，因為模具壽命的定義往往十分困難。既然模具壽命管理最頭痛的是定義合理的模具壽命，那就先從這里開始我們的模具壽命管理探究之路。
要想定義一個合理的模具壽命，首要條件是使模具壽命能夠穩定在一個合理的區間內。那么，如何使模具壽命穩定在一個合理的區間內呢？既然談到穩定，就不得不來考慮使模具壽命不穩定(即波動)的因素有哪些。
一談到影響模具壽命的因素，稍有經驗的人都能說上一長串：模具的材質、模具的相關尺寸、模具的結構設計、模具熱處理的質量、鍛造過程中的溫度、鍛造過程中工件或設備對模具的作用力、加工節拍、模具的潤滑、模具的預熱等等。
但是今天，首先要來探討的卻是另外一個因素——設備！
展開 MSC一體化疲勞壽命預測系統
-機械零部件80-90%的失效形式是疲勞；
-應力分析只是結構壽命和可靠性分析的一部分，而不是全部。評定結構壽命和提高產品的可靠性需要分析疲勞失效；
-在設計早期減少原型制作，降低開發成本；
-在設計階段估計產品壽命，加快產品投放市場時間；
-采用系統化方法評估產品壽命，增強耐久性，質量和性能。提高產品的市場競爭力。
MSC.Fatigue
一體化疲勞壽命預測系統
在產品設計階段使用MSC Fatigue，可在設計制造過程之前進行疲勞分析，并為集成的壽命管理創造一個MCAE環境，真實地預測產品的壽命，極大地降低生產原型機和進行疲勞壽命測試所帶來的巨額開銷。
MSC.Fatigue已經使世界眾多的知名公司和企業從中獲得巨大的經濟效益，涉及從空間站、飛機發動機到汽車、鐵路，從空調、洗衣機等家電產品到電子通訊系統，從艦船到石油化工，從內燃機、核能、電站設備到通用機械制造等各個領域。早期疲勞分析可提高產品的可靠性，增強客戶對產品性能的信心，同時也可減少售后保修維護等費用，避免產品招回等難以預計的嚴重后果。
MSC.Fatigue功能
全壽命分析 (S-N)
全壽命法，即通常所說的應力～壽命法或S-N方法，該方法并不嚴格區分裂紋產生和裂紋擴展，而是給出結構發生突然失效前的全壽命估計。
特色：雨流循環計數；名義應力修正；焊接結構；統計置信參數；Palmgren-Miner 線性損傷；用戶自定義循環；材料和部件的 S-N；表面條件；安全系數分析；多軸狀態指示。
展開 軸承的壽命理論（二）
這句話中有幾個很重要的點：
特定載荷條件：因為這是軸承最主要的功能，而且也是我們最直觀能夠獲得的參數，
給定軸承：軸承的疲勞壽命根據軸承類型的不同會有不同，
疲勞耐久性：相當于可靠性，因為我們一直強調，事實上用準確的疲勞壽命來描述軸承應用是不可能的，所以我們把理論上的“壽命”當成可靠性來考慮。
這個“額定壽命”是指相當大一批軸承在規定載荷下運轉的估計疲勞壽命，換句話說，這是指軸承將以90%的可靠性運轉至這個“額定壽命”。到此為止，我們就可以把“可靠性”和“幸存概率”理解成是一個詞了。
為了簡便的讓我們計算出軸承的疲勞壽命，引入“額定壽命”是個功不可沒的成果。我們把軸承的壽命從微觀的接觸變成了宏觀上的載荷的簡便解決方法。
作為軸承的使用者，我們需要了解軸承的疲勞壽命到底是什么，但是沒有必要花太多的精力去了解他的來龍去脈，“額定壽命”的精確度足夠讓我們去選擇一個合適我們自己應用的軸承了。
回到上篇提到的問題，“額定壽命”單純的考慮到了載荷，那么類似潤滑，污染之類的因素怎么辦呢。
下一章，我們就從“額定壽命”出發，去看看軸承壽命的發展。
--- END ---
展開 電機軸承為什么不能達到預期計算壽命？
電機軸承為什么不能達到預期計算壽命？
電機工程師在對電機進行設計的時候，一般都會對軸承的壽命進行校核。然而在各種工程實際中，電機軸承由于各種失效而達到的實際壽命和最初的壽命校核計算結果存在差異，甚至這種差異很大。
電機工程師都曾經對軸承應用工程師提出過這個問題“為什么壽命計算得到的結果和實際壽命差異那么大？”通常會得到如下回答：“軸承壽命是一個可靠性為百分之九十的概率值，是基于大量軸承試驗的統計結果，并不是實際值。工程實際中的實際每一個軸承壽命會有差異，因此這可能是一種個體差異。”
這個答案粗聽起來是有道理的。但是，如果電機工程師真的把自己做的軸承壽命計算和實際壽命進行對比時就會發現這個幾率要比“百分之九十”相差很多。
這就帶來了兩個必須回答的問題：
- 電機軸承為什么達不到預期計算壽命？
- 既然電機軸承實際壽命和預期計算壽命存在差異，那么是計算理論有問題么？還能用軸承壽命計算對壽命進行估計么？
上面這些問題不回答清楚，在遇到客戶要求工程師對電機軸承壽命或者保修期作出保證的時候，電機工程師就會十分難于給出放心的答案。
我們分開把這兩個問題講清楚。
展開 氧化鋯氧氣傳感器的預期壽命是多久？如何延遲氧傳感器使用壽命呢？
然而如何使氧傳感器具有較長的使用壽命是我們經常被問到的問題？那么SST 氧化鋯氧氣傳感器的預期壽命是多久？如何延遲氧傳感器使用壽命呢？我們可以做很多事情，但更重要的是，我們可以盡量避免使用許多化學物質和氣體，以防止污染氧傳感器，并盡早更換氧傳感器。
1、清潔、干燥的空氣（例如飛機 OBIGGS）應用：10 年以上
2、天然氣燃燒（低硫）：5 年以上
3、生物質燃燒尾氣測量（木屑、顆粒等）：2 年以上
4、煤炭燃燒的煙氣測量（低硫）：2 年以上
5、堆肥發酵：1年以上
這些壽命是經驗值，不能完全保證。 如果氧氣傳感器受到物理損壞、被化學物質污染，或者加熱器電源不正確，則它們的使用壽命會縮短。在本文中，我們介紹 5 個非常簡單的步驟延長氧氣傳感器的使用壽命。
第 1 步：確保氧氣傳感器和變送板接線正確可靠
驗證氧氣傳感器單元是否安裝牢固并正確密封（如果合適）。確認O2氧傳感器和接線均未損壞、確保電纜無應變且未扭曲；所有螺絲端子都已正確擰緊。測試電源以確保它在連接到設備之前提供正確的接線盒電壓。
第 2 步：評估氧氣傳感器將被使用的環境
在溫暖、潮濕的環境中使用氧氣傳感器時，由于氧化鋯內核在 700°C ，因此不是問題。但當氧氣傳感器關機時，可能被腐蝕，因為加熱器和傳感元件上如果形成冷凝水，當傳感器重新通電時，冷凝水會蒸發，留下腐蝕性鹽分，這些鹽分會損壞加熱器和傳感元件。如圖所示，氧氣傳感器的外部正常，但是內核被腐蝕了。
第 3 步：避免將氧氣傳感器與硅膠一起使用
氣體中存在硅會損壞氧化鋯氧氣傳感器。 RTV 橡膠和密封劑的蒸汽（有機硅化合物）是罪魁禍首， 當加熱時，有機硅蒸汽會釋放到周圍的大氣中。
展開 延長沖壓模具使用壽命的幾點措施
2、模具材料：
（1）模具材料影響模具壽命
對模具壽命影響最大的為模具材料，模具的材料性能極大地影響模具的使用壽命，例如在拉深模的制作中如采用Cr12MoV鋼就很容易出現咬合和拉毛現象，但是采用GT35型鋼結硬質合金制作就能大大的減弱咬合傾向，提高模具的使用壽命。
（2）模具的工作硬度影響模具壽命
模具硬度的提高主要指模具鋼的抗壓強度、耐磨性和抗咬合能力，但是也會降低模具韌性、冷熱疲勞抗力及可磨削性能。在生產生活實踐中，常見的失效形式就是硬度過高導致模具斷裂，極少數會出現變形和磨損。
（3）模具材料的冶金質量影響模具壽命
模具材料的冶金質量首要影響的是那些大、中型截面的模具和碳和合金元素含量高的模具鋼，現實的表現為非金屬同化、碳化物偏析、中間松散等，對那些高碳高合金鋼，凡是輕易造成模具淬火開裂和模具的初期破壞。
3、模具的熱處理工藝
預先熱處理、粗加工后的消除應力退火、淬火與回火、磨削后或電加工后消除應力退火等都是屬于模具的熱處理方式，模具的熱處理質量同樣對模具的性能以及使用壽命有著極大的影響，大量的事實證明模具的熱處理工藝差能夠直接導致模具工件零件的淬火變形與開裂以及使用過程中的早期斷裂。
展開 鋰離子動力電池壽命預測的研究進展
從近些年來國內外的研究現狀來看，人們在研究鋰離子電池壽命預測方面已經取得了很大的進展，但是，對于今后的工作，挑戰依然還在，例如：在SOH 方面，當電池處于動態條件下工作時，情況會更復雜，可以對現有的方法進行改進和擴展，如采用物理模型與數據驅動模型融合的方法進行電池健康狀態估計，提高預測的精度；在剩余使用壽命方面，多種壽命預測方法的融合是未來鋰離子動力電池壽命發展的方向，可以更加準確地進行電池壽命的在線預測。相信在不久后的未來，電池壽命預測技術將會更加成熟，在電動汽車上得到廣泛的應用與推廣。
公眾號讀者朋友若有什么想了解的技術點，可以后臺私信小動，小動會盡力收集讀者朋友想要了解的知識進行免費分享，期待讀者朋友動動勤勞的小手幫小動點亮文章底部的點贊以及在讀，讓小動明白您想了解該方面知識
注：文章中引用數據和圖片來源網絡
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決定開關電源壽命的元器件，你知道幾個？
5、熱敏電阻
5.1 壽命性能
作為沖擊電流防護回路的部件，使用在較小容量（不超過70W）的電源中。電源接入時，電流達到最大值，熱敏電阻隨著溫度的上升，電阻值降低。通常溫度會上升至70～90℃，雖然熱敏電阻采用的是耐熱材料，但熱疲勞仍然會影響其壽命。
制造商方面的壽命規格：當通過最大允許電流時，斷續負荷的壽命為10,000次循環。然而，熱敏電阻器在用來防護沖擊電流時，電源通入后，電阻上通過的電流會達到最大允許電流的10～20倍，所以功率循環的耐用期也會縮短。
5.2 壽命判定
電阻值隨時間的推移而發生變化，其變化率超過規定值時，壽命即告終止。熱敏功率電阻在用來防護沖擊電流時，電阻值會逐漸變大。表1列出了熱敏電阻壽命性能規格。
表1 熱敏功率電阻器的壽命性能
6、繼電器、開關
繼電器和開關的壽命分兩種：一為機械壽命，一為電壽命。前者由機械部件的磨損程度決定，包括開關靈活性下降、繼電器工作時間和復位時間延長等現象。后者主要受絕緣電阻和接點的接觸電阻增大的影響。
以上幾種劣化形式中，最需要引起注意的是電感負載的浪涌電壓引發的接點電弧現象，以及沖擊電流引發的接點劣化問題。一般來說，開關電壓和電流越大，接點壽命越短。功率因數越小，壽命越短。圖6表示了繼電器的壽命性能。
圖6 繼電器的壽命特性
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展開 鋰電池壽命與充電注意事項
有關鋰電池的小知識，鋰電池充電次數最多有多少次，鋰電池的使用壽命有多長時間，國產鋰電池的充電次數多在800-1000次左右，進口鋰電池的充電次數可達3000次左右，鋰電池的壽命與充電生命周期有關。
鋰電池充電次數和壽命
1、充電次數
正常情況下，鋰電池的充電次數在500-2000次左右，國產鋰電池的充電次數多在800-1000次左右，而進口的三元鋰離子電池的充放電次數可達到3000次左右。
鋰電池充電次數與壽命
2、使用壽命
鋰電池都是有生命周期的，一次充電周期是指鋰電池https://www.misumi.com.cn/seojingtai/lidianchi.html一次完整的充放電過程，當電池使用量達到電池容量的100%時，即完成了一個充電周期，需要注意的是不一定通過一次充電完成。
那么，鋰電池的使用壽命是多長？
鋰離子電池的充放電次數最高可達2000-3000次之多，與普通鉛酸電池的充放電次數500次相比，這個數值已經相當高了。不同的電池有不同的循環使用故事，三元鋰動力鋰電池的循環使用壽命在1500-2000次左右。
單純的充電次數不會影響電池的使用壽命，鋰電池的壽命只根據循環次數來減少，充電次數不直接決定鋰電池的使用壽命。在一次充放電的循環中多次充電，只能算是電池損耗的一次循環使用，而對其使用壽命的損耗是很微小的。
3、注意事項
鋰電池壽命是指電池在使用過一段時間后，容量衰減為標稱容量（室溫25℃，標準大氣壓，且以0.2C放電的電池容量）的70%，即認為壽命終止。在鋰電池行業內一般以鋰電池滿充滿放的循環次數來計算循環壽命。
展開 CAE小記丨常用的機械疲勞壽命評估分析方法
根據斷裂力學的觀點，金屬結構件的疲勞破壞是由于主裂紋擴展到臨界尺寸而造成的，結構的壽命取決于結構危險部位裂紋的萌生與擴展。
該方法將疲勞斷裂過程分為三個階段：
一是構件在交變力作用下產生初始裂紋（初始裂紋定義至今仍無統一標準，習慣上為0.5-1mm）；
二是裂紋開始擴展，以致產生較大宏觀裂紋；
三是裂紋急劇擴展，迅速導致破壞，它的壽命往往很短，稱瞬間斷裂壽命，工程上不予考察
按裂紋產生的時間，又可將第一階段定義為始裂壽命，第二階段定義為裂紋擴展壽命（習慣上稱剩余壽命）。對壽命的度量一般以經歷的循環荷載的次數來表示。該理論認為，疲勞極限是客觀存在的，也就是說，當構件承受的循環荷載幅值小于該構件材料的疲勞極限時，該構件不可能因產生裂紋導致破壞，即從疲勞壽命角度考察其壽命是無限的。此外疲勞壽命不僅與循環載荷幅值和材料物理、化學特性有關，還與載荷的變化頻率有關，故疲勞壽命有高周疲勞與低周疲勞之分。
前述名義應力法、局部應力一應變法等均是研究始裂壽命。而剩余壽命的研究，則較復雜。目前是一個熱點問題，工程界尚未提出普遍接受的評估手段。
近年來，斷裂力學理論得到了長足的發展，但是它還很不完善，斷裂失效的機理還不是十分清楚，所以要應用該理論得出簡單而準確可靠的疲勞壽命預測計算式還有待時日。
F
可靠性設計方法
可靠性設計方法是應用可靠性理論和設計參數的統計數據，在給定的可靠性指標下，對零部件、設備或系統進行的設計。其目的是發現和確定產品存在的隱患和薄弱環節，通過預防和改進，提高產品的固有可靠性。
展開 什么是軸承的額定壽命
軸承的基本額定壽命
在之前的幾個星期里，我們花了一些時間跟大家一起討論軸承的壽命理論。之所以花時間去寫這些比較理論，抽象的東西，其實是希望大家對軸承的壽命有個大概的了解，即使不能讓大家完全理解軸承的壽命到底是怎么發展來的，起碼以后我們再計算軸承壽命的時候就知道，我們到底在計算什么，這個計算出來的數字對我們來說到底意味著什么。
上一篇的最后提到，很多軸承的制造商會采用“額定壽命”的概念來給在特定載荷條件下的給定軸承估計一個疲勞耐久性。因為載荷對軸承來說是最重要的需要滿足的功能需求。在再早一點的文章里，我們也大概提到了如何來計算軸承的“額定壽命”。
今天我們稍微花一點時間，來給大家介紹一下額定壽命的概念，以及計算的方法，和在計算中需要考慮的其他因素。
對于所有的滾動軸承及來說，額定壽命的計算都可以根據下面的公式來得到：
在公式中：
P叫做當量動負荷
C叫做基本額定動負荷，
p是軸承指數，根據滾動體類型的不同，p的值不同。
從上述的公式就可以看出來，基本額定壽命從根本上講是一個軸承在實際狀態下的載荷與定義出的載荷下的比值。
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