[发明专利]一种考虑低于疲劳极限加载的疲劳损伤分析方法

权利要求书

1.一种考虑低于疲劳极限加载的疲劳损伤分析方法，其特征是：当加载的疲劳载荷的幅值是高-低两级加载或高低交替加载时，结构在高幅值载荷作用下产生初始损伤，再受到低于疲劳极限载荷的作用，材料的疲劳性能会持续劣化，对疲劳损伤累积造成影响；因此，低载强化效应的疲劳寿命预测方法为：

在低载强化效应下结构的疲劳寿命所有增加，但损伤会持续恶化，其损伤表达式如下：

其中，σ_i为加载载荷，i为所对应的加载级数，当σ_F<σ_i<σ₀时，存在低幅加载的强化效应，该载荷下疲劳寿命和损伤累积均所有强化，其中σ_F是具有强化效应的应力最小值，σ₀是疲劳极限；式中，M₀、b₀、β均为表征材料疲劳特性的模型参数，m’为强化系数，与材料属性相关，根据疲劳试验数据拟合得到，n_i为该级低载载荷的加载循环数，N_i^*’为该级低载载荷的疲劳循环数，D_i为该级低载载荷所对应的损伤残参量。

2.如权利要求1所述的预测方法，其特征是在小载荷的强化效应具有不确定性时，且疲劳极限的不确定性导致不同应力水平下疲劳损伤的不确定性；引入模糊数学中的隶属函数描述低载强化效应的模糊性，建立了考虑低载强化效应和模糊效应的多级变幅损伤模型：

式中为描述低载载荷模型性的隶属函数，其幅值范围为上式为多级加载条件下，基于模糊集理论考虑低载强化效应和损伤劣化的不确定性的非线性连续损伤模型。

3.如权利要求2所述的预测方法，其特征是描述模糊变量包括梯形分布隶属函数、次抛物线分布隶属函数、次抛物线分布隶属函数、均方根分布隶属函数、正态分布隶属函数、Γ分布隶属函数或柯西分布隶属函数。