[发明专利]一种随机载荷谱加重下的单裂纹扩展寿命估算方法

权利要求书

1.一种随机载荷谱加重下的单裂纹扩展寿命估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过未加重随机谱下的单裂纹扩展试验获得预定的不同循环次数对应的裂纹长度数据；

步骤二、在预定的随机谱循环周期条件下，将所述预定的不同循环次数处理为对应随机载荷谱的谱块数；

步骤三、通过如下以谱块数为单位的类Paris公式(1)，计算不同裂纹长度下的应力强度因子变化范围ΔK和基于谱块数的裂纹扩展速率da/dM：

da/dM＝C_EQ(ΔK)^P (1)；

其中，a为单裂纹长度，M为随机谱的谱块数，C_EQ为类Paris公式中的系数参数，P为类Paris公式中的指数参数，ΔK为应力强度因子变化范围；

步骤四、通过如下公式(2)，得到类Paris公式中的参数CEQ和P：

X＝(A^TA)^-1A^TB (2)；

式中：

其中，n为da/dM对应不同ΔK的数据对的索引；

步骤五、根据如下公式(6)，得到预定的不同加重随机谱下与未加重随机谱下的单裂纹扩展寿命之间的关系：

其中，N^*为m倍加重随机谱的单裂纹扩展寿命，N为未加重随机谱的单裂纹扩展寿命；

步骤六、获得预定的不同加重随机谱下的裂纹扩展寿命。

2.根据权利要求1所述的随机载荷谱加重下的单裂纹扩展寿命估算方法，其特征在于，在所述步骤二中，是通过如下公式(7)，将所述预定的不同循环次数处理为对应随机载荷谱的谱块数：

M＝N/H (7)；

式中，N为记录的循环次数，H为一块随机载荷谱对应的循环次数，M为循环次数对应的谱块数。

3.根据权利要求1所述的随机载荷谱加重下的单裂纹扩展寿命估算方法，其特征在于，所述步骤四中的公式(2)是通过对如下公式(8)进行最小二乘法拟合求得：

AX＝B (8)；

其中，公式(8)是通过对公式(1)取对数，得到如下公式(9)：

式中，i—第i个数据对；

进一步，再采用n对数据做拟合，得到公式(8)。