[发明专利]圆柱形金属材料的疲劳寿命预测方法、装置及电子设备

说明书

本申请公开了一种圆柱形金属材料的疲劳寿命预测方法、装置及电子设备，涉及材料寿命预测技术领域。其中，所述方法通过对大量圆柱形实验材料的直径、载荷信息、缺陷信息及疲劳寿命进行拟合，得到Z‑Nf曲线方程(Z为根据实验材料的直径、载荷信息及缺陷信息得到的第一参数，Nf为实验材料的疲劳寿命)，然后将该Z‑Nf曲线方程配置在电子设备中，最后基于该Z‑Nf曲线方程以及待预测金属材料的直径、载荷信息及缺陷信息对待预测金属材料的疲劳寿命进行预测，得到待预测金属材料的疲劳寿命。通过该方法，可以同时结合直径、载荷信息、缺陷信息与疲劳寿命之间的关系规律对圆柱形金属材料的疲劳寿命进行预测，从而提高预测结果的准确性和可靠性。

技术领域

本申请涉及材料寿命预测技术领域，具体而言，涉及一种圆柱形金属材料的疲劳寿命预测方法、装置及电子设备。

背景技术

根据权威数据统计，机械零件破坏中有50％～90％为疲劳破坏。因此，金属材料的疲劳性能研究，以及基于疲劳失效机理的疲劳寿命预测，对于关键零部件的安全使用至关重要。

对于圆柱形金属材料而言，由于其形状和应力特性决定了其疲劳寿命与内部缺陷的直接相关性，因此，可以通过材料内部的疲劳缺陷特征来预测其疲劳寿命，从而防止一些因疲劳破坏引起的安全事故，进一步还可以用于关键零部件材料的疲劳寿命设计。

然而，现有技术中在对圆柱形金属材料进行疲劳寿命预测时，仅考虑了材料内部疲劳缺陷的尺寸，或者只是定性的考虑了疲劳缺陷的位置，事实上，该疲劳缺陷的位置和形状对材料疲劳寿命的影响均较大，因此，现有技术中对圆柱形金属材料的疲劳寿命预测结果存在不准确的问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种圆柱形金属材料的疲劳寿命预测方法、装置及电子设备，解决了现有技术中圆柱形金属材料的疲劳寿命预测结果不准确的问题。

为了实现上述目的，本申请较佳实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种圆柱形金属材料的疲劳寿命预测方法，应用于电子设备，所述电子设备配置有通过实验数据拟合得到的Z-Nf曲线方程，其中，Z为根据实验材料的直径、载荷信息及缺陷信息得到的第一参数，Nf为实验材料的疲劳寿命，所述方法包括：

获取待预测金属材料的直径、载荷信息及缺陷信息，所述缺陷信息包括缺陷形状、缺陷尺寸及缺陷相对于所述待预测金属材料表面的最小距离；

根据所述待预测金属材料的直径、载荷信息及缺陷信息计算所述待预测金属材料对应的第一参数；

基于所述待预测金属材料对应的第一参数及所述Z-Nf曲线方程进行处理，得到所述待预测金属材料的疲劳寿命。

在本申请的实施例中，在所述获取待预测金属材料的直径、载荷信息及缺陷信息的步骤之前，所述方法还包括对所述电子设备配置Z-Nf曲线方程的步骤，该步骤包括：

获取实验材料的直径、载荷信息、缺陷信息及疲劳寿命；

根据每一个实验材料的直径、载荷信息及缺陷信息得到每一个实验材料对应的第一参数；

计算使得每一个所述第一参数与其对应的疲劳寿命相关系数最大的第二参数，并根据该第二参数确定所述第一参数与所述疲劳寿命之间的关系系数；

根据所述关系系数得到Z-Nf曲线方程。

可选地，在本申请的一种实施例中，在所述获取待预测金属材料的载荷信息及缺陷信息的步骤之前，在对所述电子设备配置Z-Nf曲线方程的步骤之后，所述方法还包括：

获取待预测金属材料的缺陷图像；

对所述缺陷图像进行处理，得到所述待预测金属材料的缺陷形状、缺陷尺寸及缺陷相对于所述待预测金属材料表面的最小距离。