[发明专利]一种预测孔边多裂纹扩展的方法

权利要求书

1.一种预测孔边多裂纹扩展的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在样品上设定多个孔，同时每个孔的两侧水平位置取两个点，形成以下的测试点：A、B、C、D、E、F、···、N；

S2、利用蒙特卡洛仿真方法对上述的测试点裂纹扩展初始寿命进行模拟实验，生成各个测试点的裂纹扩展初始寿命：N₀₀,N₀₁,N₀₂,N₀₃,N₀₄,N₀₆…N_n；

S3、定义初始裂纹寿命通过利用蒙特卡洛仿真方法产生的裂纹从0发展到Xmm时的循环次数，基于实验测得初始裂纹对数寿命满足N₀～N(μ,σ)的对数正态分布；

S4、设置指定循环次数N_d，N_d也称作为指定寿命，各个测试点的循环次数到达N_d时无论裂纹扩展情况如何，结束模拟循环；

S5、判断到达N_d时测试点的裂纹生成的情况，将测试点的裂纹扩展初始寿命与N_d做比较，如果小于N_d认定该位置会产生裂纹，如果大于N_d认定到指定寿命时，该位置不会产生裂纹；

S6、计算各个测试点的裂纹长度；

S7、当得到各个裂纹的长度后，进行G判断，根据G判断结果计算失效概率；

在步骤S7中，进行G判断的方法为：

G＝305*(97.74-15-每个测试点的裂纹长度总和)/97.74；

针对求得的G值，设定基于G值的G判断规则，根据G判断规则将标记结果标记为安全/不安全；

根据G判断结果计算失效概率的方法为：统计安全与不安全的次数，显示每种不安全原因的次数，计算试件的失效概率，作为该程序的最终结果，失效概率的计算公式为：

其中N为总的外循环的次数。

2.根据权利要求1所述的一种预测孔边多裂纹扩展的方法，其特征在于：

将测试点的裂纹初始寿命从小到大进行排序，裂纹扩展初始寿命设置为多个测试点的裂纹扩展初始寿命中初始寿命的最小值N_min，设定该位置开始时长度为Xmm，如果此时有其余位置寿命相同，则同时设置为Xmm，其余寿命大于N_min的位置记裂纹尺寸为0；

将测试点的裂纹扩展初始寿命从小到大进行排序，依次以各个测试点的裂纹扩展初始寿命为基准，对其余的测试点进行步骤S6中的对比；

对得到的每个裂纹大于0的位置进行裂纹扩展计算，设置循环次数每增加Z，需要计算每个测试点裂纹增长长度da。

3.根据权利要求2所述的一种预测孔边多裂纹扩展的方法，其特征在于：计算每个测试点裂纹增长长度da，计算方法为：

其中C＝2.34×10^-8，m＝3.427，dN即为Z。

4.根据权利要求2所述的一种预测孔边多裂纹扩展的方法，其特征在于，ΔK的计算方法为：

当到达循环次数N_d时裂纹长度为0，则ΔK为0；

当到达循环次数N_d时裂纹长度大于0时：

ΔK＝β*108*(π*(2.5+a))^0.5 (2)

其中a为孔边的测试点的循环次数到达循环次数N_d时的裂纹长度，β因子为B1、B2、B3、B4连乘形式，B1、B2、B3、B4对不同形式的裂纹，其系数不同。