[发明专利]一种复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命确定方法

权利要求书

1.一种复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取结构的厚度和和螺栓孔的直径，根据下式获得所述厚度和直径确定挤压分布系数，

当螺栓受力形式为单剪时：

θ＝1.0085+0.6536η+0.3653η²-0.0119η³-0.0068η⁴；

当螺栓受力形式为双剪：

θ＝1.0015+0.1573η+0.0360η²-0.0025η³；

式中，θ为挤压分布系数，η为厚度t与直径D的比值；

建立所述结构的有限元模型，在所述结构的有限元模型和实体结构模型中施加两次不同且呈线性不相关的载荷，得到两种载荷下螺栓孔的最大应力和螺栓孔旁路载荷引起的名义应力，并根据两种载荷及相应载荷下的最大应力和名义应力确定净面积的空孔板的理论应力集中系数和挤压应力集中系数，遵循如下关系：

式中，K_tg为净面积的空孔板的理论应力集中系数，K_tb为挤压应力集中系数；

σ_max1为第一次载荷施加产生的局部最大应力，P_dc1为第一次载荷施加引起的钉传载荷，σ_pl(non)1为第一次载荷施加的旁路载荷引起的名义应力；

σ_max2为第二次载荷施加产生的局部最大应力，P_dc2为第二次载荷施加引起的钉传载荷，σ_pl(non)2为第二次载荷施加的旁路载荷引起的名义应力；

根据所述挤压应力集中系数确定所述结构的板宽；

根据所述板宽、厚度及结构要求解的受力载荷下的局部最大应力、旁路载荷引起的名义应力、钉传载荷、孔表面系数、孔填充系数确定应力严重系数；

最终根据所述应力严重系数获得复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命。

2.如权利要求1所述的复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命确定方法，其特征在于，根据所述挤压应力集中系数确定所述结构的板宽，包括：

获取所述挤压应力集中系数与宽厚比的曲线；

根据所述挤压应力集中系数及所述曲线确定所述板厚比；

根据所述板厚比确定板宽。

3.如权利要求2所述的复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命确定方法，其特征在于，所述确定应力严重系数通过如下公式确定：

式中，SSF为应力严重系数，α为孔表面系数，β为孔填充系数，σ_max为局部最大应力。

4.如权利要求3所述的复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命确定方法，其特征在于，所述根据所述应力严重系数获得复杂受力状态下螺栓孔的高周疲劳寿命，包括：

获取所述结构的S-N曲线；

根据所述应力严重系数及所述结构承受的过载谱，查S-N曲线确定所述螺栓孔的寿命。