[发明专利]复合材料的疲劳寿命预测方法及预测系统

权利要求书

1.一种复合材料的疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括：

步骤一：对复合材料进行拉伸性能试验以获得拉伸应力-应变曲线；

步骤二：将所述拉伸应力-应变曲线进行数据处理，使得所述拉伸应力-应变曲线映射成：

第一疲劳寿命计算公式以基于所述复合材料的剩余强度计算第一疲劳寿命值；以及

第二疲劳寿命计算公式以基于所述复合材料的剩余刚度计算第二疲劳寿命值；

步骤三：将待测复合材料的性能参数分别代入所述第一疲劳寿命计算公式和所述第二疲劳寿命计算公式，以获得第一疲劳寿命数值和第二疲劳寿命数值；以及

步骤四：将所述第一疲劳寿命数值和所述第二疲劳寿命数值进行比较，并将二者中较小的数值输出；

其中，所述步骤二中进一步包括：

计算所述第一疲劳寿命值的所述第一疲劳寿命计算公式(1)为：

Nf₁＝((1-(0.25)^b)σ^b)/(kA(s)) (1)；以及

计算所述第二疲劳寿命值的所述第二疲劳寿命计算公式(2)为：

Nf₂＝((1-(0.25)^(a+1)))/((a+1)cσ^b) (2)，

其中，a、b、c分别代表常数，σ代表拉伸强度，kA(s)代表恒定载荷。

2.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：

在高低温实验箱中利用材料试验机进行所述复合材料拉伸性能试验，以获得拉伸应力-应变值并对所述拉伸应力-应变值进行拟合处理以获得所述拉伸应力-应变曲线。

3.根据权利要求2所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤一中进一步包括：

在所述高低温实验箱中以-65℃～75℃的热循环温度以及以200-260分钟的时间为周期进行所述复合材料拉伸性能试验。

4.根据权利要求2所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤一中进一步包括：

利用INSTRON 5500电子万能材料试验机进行所述复合材料拉伸性能试验，其中，拉伸速率为50毫米/分钟。

5.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤三中选用的所述待测复合材料包括纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料中的任一种。

6.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤三中选用的所述待测复合材料为用于制成航空航天飞行器的蒙皮的材料。

7.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，还包括：

步骤五：将输出的较小的数值标记至所述待测复合材料，以作为所述待测复合材料的疲劳寿命预测值。

8.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，还包括：

步骤六：将输出的较小的数值传输并记录在外部数据库中，以作为所述待测复合材料的疲劳寿命预测值。