[发明专利]一种基于低周疲劳的选材方法

权利要求书

1.一种基于低周疲劳的选材方法，其特征在于：根据低周疲劳中总应变幅和疲劳次数呈线性关系，总应变幅与材料杨氏模量呈近似线性关系，通过迭代计算，快速确定满足设计疲劳次数的材料的杨氏模量，并根据杨氏模量寻找相应的材料，具体步骤为：

步骤1，假定杨氏模量E₁；

步骤2，根据零件模型建立有限元模型；

步骤3，根据零件所处实际工况，通过有限元分析，得到杨氏模量为E₁时的疲劳次数N₁；

步骤4，将设计疲劳次数N和N₁带入n＝N/N₁，得到比例系数n；

步骤5，将E₁和n带入E₂＝n*E₁，得到修正后的杨氏模量E₂；

步骤6，通过有限元计算杨氏模量为E₂时零件的疲劳次数N₂；

步骤7，将N和N₂带入n₂＝N/N₂，得到比例系数n₂，计算N与N₂的疲劳次数误差α；

步骤8，若满足|α|≤5％，则该零件设计疲劳次数的材料的杨氏模量为E₂；若不满足|α|≤5％，重新赋值n＝n₂，E₁＝E₂，并重新进行步骤5至步骤7，重复循环至|α|≤5％为止。

2.根据权利要求1所述的基于低周疲劳的选材方法,其特征在于：所述的疲劳次数误差α的计算方法为：

在低周疲劳中总应变幅由塑性应变幅ε_ap，弹性应变幅ε_ae组成，根据Manson-Coffin公式ε_at＝ε_ae+ε_ap，在低周疲劳中ε_at与疲劳次数N成线性关系，因为弹性应变幅ε_ae与杨氏模量E成线性关系，塑性应变幅ε_ap与杨氏模量E成近似线性关系，所以总应变幅ε_at与杨氏模量E成近似线性关系，

疲劳次数误差α的计算公式为：

式中：α为疲劳次数误差；

N为设计疲劳次数；

N₂为杨氏模量为E₂时零件的疲劳次数。