[发明专利]裂纹失效模式判定方法及基于该方法的疲劳寿命预测方法

摘要

本发明公开一种裂纹失效模式判定方法及基于该方法的疲劳寿命预测方法，应用于可靠性领域，基于法向应变和剪切应变对疲劳损伤所做的贡献判定部件裂纹失效模式，结合能量和临界面法，建立了拉伸主导的失效和剪切主导的失效这两种模式下的疲劳寿命预测模型，能有效控制材料分散性所导致的预测误差过大的问题，使得预测寿命不会偏离试验寿命太远；并且在模型建立的过程中引入临界面应力应变曲线关系及相关材料常数，能够反映平均应力的影响，同时该模型还能预测比例和非比例，对称与非对称载荷下的疲劳寿命。

主权项

一种裂纹失效模式判定方法，其特征在于，包括：S1、对试样的疲劳试验数据进行有限元分析，确定应力应变分布；S2、根据步骤S1的应力应变分布，判断危险区域是否产生塑性应变，若产生塑性则为低周疲劳，执行步骤S3；否则结束；S3、获取危险区域中产生塑性应变所在的危险单元的12个应力应变随时间变化的分量；S4、将步骤S3获取的危险单元的12个应力应变随时间变化的分量作为输入，采用临界面法，确定最大剪应变幅及其所在的平面和最大法向应变幅及其垂直的平面；S5、根据材料的单轴与扭转疲劳材料常数，确定应变损伤参量比；S6、若应变损伤参量比与最大法向应变幅之乘积大于最大剪应变幅，则裂纹失效模式为拉伸主导的失效；若应变损伤参量比与最大法向应变幅之乘积小于或等于最大剪应变幅，则裂纹失效模式为剪切主导的失效。