[发明专利]基于EIFS分布的疲劳寿命预测方法

说明书

本公开提供一种基于EIFS分布的疲劳寿命预测方法，涉及耐久性设计技术领域。该方法包括：根据构件在不同试验条件下的原始试验数据，确定所述构件的疲劳极限试验值和应力强度因子门槛试验值；基于所述疲劳极限试验值和应力强度因子门槛试验值，确定所述构件的当量初始缺陷尺寸EIFS的样本值；将所述EIFS的样本值代入预设的似然函数，得到所述EIFS的概率分布；通过所述EIFS的概率分布预测所述构件的疲劳寿命。本公开提高了疲劳寿命预测的准确度，简化了计算过程。

技术领域

本公开涉及耐久性设计技术领域，尤其涉及一种基于EIFS分布的疲劳寿命预测方法。

背景技术

耐久性设计是指导飞机、汽车、船舶等结构设计的重要思想之一。在耐久性设计中，通常需要预测构件的疲劳寿命，从而制定合理的保养、更换周期或服役年限，消除安全隐患。

相关技术中，疲劳寿命预测大多依赖于特定的试验条件，如温度等，导致预测结果与试验条件具有强相关性。当实际环境与试验条件有差别时，预测结果的准确度较低；然而，对于飞机、汽车、船舶来说，其工作环境跨越不同地区、不同季节、不同气候，情况复杂且波动很大，在试验中难以还原，由此得到的疲劳寿命预测结果也难以产生参考价值。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供了一种基于EIFS(Equivalent Initial Flaw Size，当量初始缺陷尺寸)分布的疲劳寿命预测方法，进而至少在一定程度上解决相关技术中疲劳寿命预测依赖于试验条件的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种基于EIFS分布的疲劳寿命预测方法，包括：

根据构件在不同试验条件下的原始试验数据，确定所述构件的疲劳极限试验值和应力强度因子门槛试验值；

基于所述疲劳极限试验值和应力强度因子门槛试验值，确定所述构件的EIFS的样本值；

将所述EIFS的样本值代入预设的似然函数，得到所述EIFS的概率分布；

通过所述EIFS的概率分布预测所述构件的疲劳寿命。

可选的，所述根据构件在不同试验条件下的原始试验数据，确定所述构件的疲劳极限试验值和应力强度因子门槛试验值，包括：

对疲劳试验中每种试验环境条件下的应力-断裂循环次数进行拟合，得到所述每种试验环境条件下的疲劳极限试验值；

对所述疲劳试验中每种试验环境条件下的循环次数-裂纹长度进行拟合，得到所述每种试验环境条件下的应力强度因子门槛试验值。

可选的，所述对疲劳试验中每种试验环境条件下的循环次数-裂纹长度进行拟合，得到所述每种试验环境条件下的应力强度因子门槛试验值，包括：

对所述疲劳试验中每种试验环境条件下的循环次数-裂纹长度进行拟合，得到所述每种试验环境条件下的曲线；a为裂纹长度，N为循环次数，ΔK为应力强度因子范围；

以所述每种试验环境条件下的曲线与ΔK轴的交点，确定所述每种试验环境条件下的应力强度因子门槛试验值。

可选的，所述疲劳试验，包括以下步骤：

将所述构件置于疲劳试验机上；

在一试验环境条件下循环加载应力，记录不同循环时的裂纹长度以及裂纹扩展时的循环次数；

更换为另一相同的构件，改变所述试验环境条件和/或加载的应力，重复上一步骤。