[发明专利]一种预测孔边多裂纹扩展的方法

说明书

本发明提供了一种预测孔边多裂纹扩展的方法，包括以下步骤：S1、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。本发明有益效果：变量的分布不需要近似，可以通过抽样手段完成变量模拟分布；可模拟相关性以及各个变量之间的依赖关系；可以通过增加循环次数来确保精确度；可迅速更改模型，进行变参数分析。

技术领域

本发明属于安全验证领域，尤其是涉及一种预测孔边多裂纹扩展的方法。

背景技术

飞机作为民航运输的承载主体，在交通运输系统中发挥着至关重要的作用，当飞机运营过程中发生事故时，不仅对航空公司等企业造成巨大的经济损失，更会威胁到公众的生命安全，损害公众利益。为提高民航运输的安全水平，保持飞机全寿命周期的固有适航性，对民航飞机进行持续、有效的安全性评估是一项必要工作。民用飞机安全性评估贯穿飞机全寿命周期，设计阶段需要开展系统安全性分析(System Safety Analysis，SSA)，确定飞机固有安全性水平；在运营阶段，民机面临着腐蚀、疲劳损伤、重着陆、雷击等风险事件，随着服役时间增加，飞机结构的风险水平呈现上升趋势。由各类风险事件导致的结构损伤一旦发生，可能会造成结构失效，引发灾难事故。

我国的民航制造业起步较晚，目前ARJ-21飞机进入持续载客运营阶段，C919飞机进入试飞取证阶段，国产宽体机项目开始有序推进，但是国产民机的研发和制造仍然处于起步阶段，还没有建立起体系化的运营风险评估方法和流程。目前国内尚未展开对民机运营阶段的持续安全性分析和评估的研究，随着越来越多的国产民机投入运营，这部分空白急需填补。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种预测孔边多裂纹扩展的方法，以解决上述问题中的不足之处。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种预测孔边多裂纹扩展的方法，包括以下步骤：

S1、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、定义初始裂纹寿命是裂纹从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、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；