[发明专利]一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法

权利要求书

1.一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据低周疲劳测试数据与内应力处理范围设置试件长度和试件直径；

S2：根据试件长度和试件直径计算试件截面面积，并根据试件循环寿命计算相对循环寿命百分比；

S3：根据试件截面面积计算每次循环应力范围，根据试件长度计算每次循环应变范围；

S4：根据每次循环应力范围计算每次应力幅值，并根据每次循环应变范围计算每次应变幅值；

S5：根据每次循环应力范围和每次应力幅值计算每次循环软化指数；

S6：以每次应变幅值为横坐标，以每次应力幅值为纵坐标，建立每次循环的滞回曲线；

S7：利用相对循环寿命百分比、每次循环的滞回曲线和每次循环软化指数，完成低周疲劳测数据处理和内应力评估；

所述步骤S7中，低周疲劳测试数据处理包括以下子步骤：

A71：对每个滞回曲线上的所有数据点进行塑性应变计算，得到对应的塑性应变幅值；

A72：采用迭代算法遍寻每个滞回曲线上的所有数据点，记录应力发生符号变化时的塑性应变幅值，并得到塑性应变范围；

A73：根据每次循环应变范围和塑性应变范围计算弹性应变范围，并得到弹性应变幅值；

A74：根据塑性应变幅值和弹性应变幅值计算循环应变比率；

A75：将每次循环应力范围、每次应力幅值、每次循环应变范围、每次应变幅值、每次循环软化指数、塑性应变幅值和循环应变比率按照循环寿命百分比进行排列规划，完成低周疲劳数据处理；

所述步骤S7中，内应力评估包括以下子步骤：

B71：利用遍寻算法得到每个滞回曲线上的正向最高点位置，并提取对应的第一应力幅值和第一应变幅值；利用遍寻算法和大小比对算法得到每个滞回曲线上的正向最低点位置，并提取对应的第二应力幅值和第二应变幅值；

B72：利用线性关系对正向最高点位置和正向最低点位置进行曲线拟合，并得到拟合应力值；

B73：遍寻拟合应力值分别与每个滞回曲线上的最大应力幅值和最小应力幅值之差，分别得到每次循环的第一差值和每次循环的第二差值；

B74：设置最小误差值，判断每次循环的第一差值是否小于最小误差值，若是则进入步骤B75，否则返回步骤B73；

B75：判断每次循环的第二差值是否小于最小误差值，若是则进入步骤B76，否则返回步骤B73；

B76：比较每次循环的第一差值和每次循环的第二差值的数值大小，将较大值设置为每次循环的最大应力值，将较小值设置为每次循环的最小应力值；

B77：根据每次循环对应的最大应力值和每次循环对应的最小应力值计算每次循环的背应力值、每次循环的等效力值和每次循环的粘性应力值，完成内应力评估。

2.根据权利要求1所述的低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法，其特征在于，所述步骤S2中，试件截面面积A的计算公式为：

A＝3.14*R²

其中，R表示试件半径；

相对循环寿命百分比n的计算公式为：

其中，N_i表示试件单次循环寿命，N表示试件总疲劳寿命。

3.根据权利要求1所述的低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法，其特征在于，所述步骤S3中，每次循环应力范围Δσ的计算公式为：

其中，F_u表示低周疲劳测试设备的上端载荷值，F_d表示低周疲劳测试设备的下端载荷值，A表示试件截面面积；

每次循环应变范围Δε的计算公式为：

其中，S_u表示低周疲劳测试设备的上端位移值，S_d表示低周疲劳测试设备的下端位移值，L表示试件长度。

4.根据权利要求1所述的低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法，其特征在于，所述步骤S4中，每次应力幅值Δσ_a的计算公式为：

其中，Δσ表示每次循环应力范围；

每次应变幅值Δε_a的计算公式为：

其中，Δε表示每次循环应变范围。