[发明专利]一种基于临界应变损伤参量的多轴疲劳寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于临界应变损伤参量的多轴疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括：

S1、对待检测试样进行有限元分析，确定其应力应变分布和临界危险区域；所述临界危险区域中包含若干危险单元；

S2、获取危险部位所在危险单元的12个应力应变随时间变化的分量；

S3、将步骤S2得到的危险单元的12个应力应变随时间变化的分量作为输入，根据临界面法，计算最大剪应变幅，将所有大于0.99倍最大剪应变幅的材料平面作为候选临界面；

S4、计算步骤S3得到的所有候选临界面的剪切应变幅、法向应变幅、最大剪切应力以及最大法向应力；

S5、根据材料的疲劳常数以及步骤S4计算得到的各个候选临界面的剪切应变幅、法向应变幅、最大剪切应力以及最大法向应力，计算每个候选临界面的损伤参量；步骤S5所述损伤参量的表达式为：

其中，为剪切应变幅，为法向应变幅，τ_max为最大剪切应力，σ_n,max为最大法向应力，σ′_f为疲劳强度系数，τ′_f为剪切疲劳强度系数，σ_y为循环屈服应力；

S6、将步骤S5中计算出的最大损伤参量对应的候选临界面作为最终临界面，以最终临界面上的损伤参量计算得到待检测试样的疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的一种基于临界应变损伤参量的多轴疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤S5所述损伤参量的计算式得到过程为：

A1、应变损伤的初始公式为：

其中，SDP为应变损伤，为剪切应变幅，为法向应变幅，A和B为材料的疲劳常数；

A2、根据步骤A1的公式；采用剪切应力修正因子对剪切平均应力进行修正，采用法向应力修正因子对法向平均应力进行修正；并分别将剪切应变和法向应变标准化，得到损伤参量的表达式：

其中，τ_max为最大剪切应力，σ_n,max为最大法向应力，σ′_f为疲劳强度系数，τ′_f为剪切疲劳强度系数，σ_y为循环屈服应力。

3.根据权利要求1所述的一种基于临界应变损伤参量的多轴疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤S6所述疲劳寿命预测模型为：

其中，G为剪切模量，b₀和c₀分别为剪切疲劳强度指数与剪切疲劳延性指数，γ′_f为剪切疲劳延性系数，N_f为疲劳寿命，σ_y为循环屈服应力。