[發明專利]不同應力比下材料疲勞門檻值的預測方法

有效

• 申請號: 201410129662.9
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103940663A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 朱明亮;軒福貞;杜彥楠;李煜佳;涂善東
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

1.不同應力比下材料疲勞門檻值的預測方法，其特征在于，先根據不同應力比下疲勞裂紋擴展數據建立疲勞門檻值的預測模型，再基于應力比為0.9下的疲勞門檻值，實現對任意應力比下的疲勞門檻值的預測，其具體步驟如下：

（1）ΔK轉換為ΔK₍₀₎

根據Kwofie模型，將任意應力比下的ΔK轉換為應力比為0時的等效值ΔK₍₀₎，所述等效值ΔK₍₀₎應符合如下關系：

ΔK(0)=ΔK(R)exp(α2R1-R),]]>

式中：

R-應力比；

ΔK_(R)-任意R時的應力強度因子范圍；

ΔK₍₀₎-R=0時的等效應力強度因子范圍；

α-平均應力敏感系數，表示da/dN=1×10^-6mm/cyc時ln(ΔK_R)同(1+R)/(1-R)關系的斜率；

（2）擬合參數dadN=C0(R)(ΔK0(R))m0(R)]]>

根據Paris公式擬合da/dN與ΔK₀的關系，確定各應力比下的C_0(R)和m_0(R)；

dadN=C0(R)(ΔK0(R))m0(R),]]>

式中：

C_0(R)-任意R時Paris公式中的系數；

m_0(R)-任意R時Paris公式中的指數；

（3）確定A(R)和B(R)，建立ΔK_(R)同ΔK_(0.9)的關系，即，

ΔK(R)=1A(R)ΔK(0.9)1-B(R),]]>

式中：

A(R)=(C0(R)C0(0.9))1m0(R)/exp(18α2-α2R1-R),]]>B(R)=(1-m0(0.9)m0(R)),]]>可確定其與R的函數關系；

ΔK_(0.9)-R=0.9時的應力強度因子范圍；

C_0(0.9)-R=0.9時Paris公式中的系數；

m_0(0.9)-R=0.9時Paris公式中的指數；

α₂-R=0.9時的平均應力敏感系數；

其中，R≥0.7時，α=α₂；

（4）根據ΔK_th(0.9)預測疲勞門檻值

ΔK_(R)的關系中，在已知A(R)和B(R)的條件下，任意R下的ΔK_(R)值可通過R=0.9下的數據進行預測；而對于da/dN=1×10^-7mm/cyc，任意R下的ΔK_th僅需通過R=0.9下的疲勞門檻值即可預測。