[发明专利]一种基于双线性累积损伤的时变疲劳可靠性分析方法

权利要求书

1.一种基于双线性累积损伤的时变疲劳可靠性分析方法，其特征在于，具体包括：

A、确定疲劳寿命数据的概率分布类型及其统计特征参量；

B、选取合适的参考寿命建立双线性累积损伤物理模型；

C、根据双线性累积损伤物理模型建立概率累积损伤模型；

D、根据应力-强度干涉理论建立时变疲劳可靠度模型；

E、绘制可靠度曲线并与试验结果进行比较。

2.根据权利要求1所述的基于双线性累积损伤的时变疲劳可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤A的具体方法为：

A1、根据等幅加载疲劳试验，分别收集整理不同应力级别下的若干组疲劳寿命试验数据；

A2、将步骤A1收集到的疲劳寿命试验数据按从小到大进行排序，计算各应力级别对应的疲劳寿命均值和疲劳寿命标准差；

A3、将步骤A1收集到的疲劳寿命试验数据进行对数标准化处理，形成对数寿命数据序列，并计算得到各应力级别对应的疲劳寿命数据的统计特征参量，所述疲劳寿命数据的统计特征参量包括：疲劳寿命的对数均值和疲劳寿命的对数标准差；

A4、根据步骤A3的对数寿命数据序列绘制概率纸，确定疲劳寿命的概率分布类型。

3.根据权利要求1所述的基于双线性累积损伤的时变疲劳可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤B的具体方法为：

B1、将最大应力级别对应的疲劳寿命均值作为参考寿命水平；选取疲劳极限附近的寿命水平10⁷作为基准寿命水平，绘制双线性中值累积损伤曲线；

B2、根据双线性累积损伤的拐点坐标公式和插值公式，计算步骤B1所述双线性中值累积损伤曲线中的未知参数，所述未知参数包括：裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命、裂纹萌生寿命分数以及裂纹萌生与裂纹扩展两个阶段下的损伤演化速率；

B3、根据裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命、裂纹萌生寿命分数以及两个阶段下的损伤演化速率，建立双线性累积损伤物理模型。

4.根据权利要求1所述的基于双线性累积损伤的时变疲劳可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤C的具体方法为：

C1、在等幅疲劳加载下，根据疲劳寿命的概率分布类型、疲劳寿命的对数均值以及疲劳寿命的对数标准差，得到裂纹萌生和裂纹扩展两个阶段下的累积损伤概率统计特性；

C2、根据步骤C1得到的裂纹萌生和裂纹扩展阶段下累积损伤概率统计特性，确定临界损伤的概率分布类型以及其统计特征参量；

C3、根据步骤C2得到的临界损伤的概率统计特征参量，确定累积损伤的概率分布类型以及其统计特征参量。

5.根据权利要求1所述的基于双线性累积损伤的时变疲劳可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤D的具体方法为：

D1、在等幅疲劳加载试验条件下，根据临界损伤概率分布类型、临界损伤的统计特征参量、累积损伤的概率分布类型以及累积损伤的统计特征参量，建立结构的安全余量方程；

D2、根据结构安全余量方程，结合裂纹萌生与裂纹扩展两个阶段，根据应力-强度干涉理论构建等幅加载时变疲劳可靠度模型；

D3、收集同类构件在变幅疲劳载荷谱试验下的失效寿命数据，根据应力-强度干涉理论构建变幅加载时变疲劳可靠度模型。