[发明专利]一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法

说明书

本发明公开了一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法，包括以下步骤：S1：设置试件长度和试件直径；S2：计算试件截面面积和相对循环寿命百分比；S3：计算每次循环应力范围和每次循环应变范围；S4：计算每次应力幅值和每次应变幅值；S5：计算每次循环软化指数；S6：建立每次循环的滞回曲线；S7：完成低周疲劳测数据处理和内应力评估。本发明设计了低周疲劳数据的处理流程方法，解决了处理海量低周疲劳数据的计算问题，并在此基础上进行了低周疲劳内应力的计算提取，具有良好的兼容性和可移植性。

技术领域

本发明属于低周疲劳技术领域，具体涉及一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法。

背景技术

低周疲劳是一种重要的应变疲劳，广泛存在于各种工程构件中，并且直接关系到构件失效行为。因此，低周疲劳是一种常见且重要的疲劳失效方式，必须对其进行深入研究和探索。低周疲劳测试是常见的研究方式之一，也是最重要的研究手段之一。通常情况下低周疲劳要持续测试到105循环周次，在每次循环测试中都会产生大量的测试数据，包括应变测试过程设备输出的各种变量，例如位移值、载荷值、能量值及循环寿命等。如何高效地处理低周测试数据并从中提取规律性分布就显得尤为重要。

此外，材料在发生低周疲劳时，其内应力和材料微观组织会发生一定的改变，并且内应力与微观组织存在一定关联，即微观组织的改变会影响内应力的分布，而内应力则是微观结构改变的直观表现。因此，通过内应力的评估就在一定程度上能反映材料微观结构的演化趋势，并进一步评估低周疲劳损伤失效与寿命问题。而目前针对低周疲劳内应力的评估缺乏行之有效的流程和手段方法，严重影响其在工程中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决评估低周疲劳内应力的问题，提出了一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法。

本发明的技术方案是：一种低周疲劳测试数据处理与内应力评估方法包括以下步骤：

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。

进一步地，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。

进一步地，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：