[發明專利]一種多軸載荷條件下細節疲勞強度額定值的確定方法

有效

• 申請號: 201410134048.1
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103942418B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 尚德廣;王曉瑋;熊健;王聰;劉小冬;郭振坤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01N3/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

1.一種多軸載荷條件下細節疲勞強度額定值的確定方法，其特征在于：該步驟如下，

步驟1）：利用現有的高周多軸疲勞模型將多軸載荷轉化為等效應力S_eq,a，一般情況下，高周多軸模型為剪切型模型，也可能有軸向應力幅；

步驟2）：當高周多軸模型為剪切型模型時，其等效應力為等效剪應力幅τ_eq,a，需要將等效剪應力幅τ_eq,a轉換為等效軸向應力幅σ_eq,a，轉化公式為：

σeq,a=σN,0.06τN,0.06τeq,a]]>

其中，σ_N,0.06和τ_N,0.06為材料壽命為N時，應力比R為0.06的條件疲勞極限；

步驟3）：利用Goodman方程將等效軸向應力幅σ_eq,a轉化為應力比為0.06時的最大應力σ_eq,0.06的計算公式如下：

σeq,0.06=σeq,a(0.47+0.53σeq,aσu)]]>

其中，σ_u是材料的拉伸強度；

步驟4）：通過雙點法計算DFR值：

（1）用雙點法求DFR值，要求確定一個應力水平σ₁，使試件壽命在10⁴到10⁵區間內，在應力水平σ₁下，測定一組壽命數據；確定另一個應力水平σ₂使試件壽命在10⁵到10⁶區間內，在應力水平σ₂下，測定對應的一組壽命數據，并且這些數據的應力比均為0.06；

（2）將得到的數組利用下式計算對應應力水平下的特征壽命，如下式：

β=[1nΣi=1nNiα]1/α]]>

其中，β為同一加載條件組內不同試驗結果的特征壽命，n為同一加載條件組內進行試驗的次數，α為材料常數，若為鋁合金則為4，N_i為同一加載條件組內的第i個實驗結果壽命；

（3）利用兩組壽命數據計算出特征壽命后，通過下式計算對應應力水平下的可靠度為R=95%，置信度C=95%的壽命N_95/95，如下式：

N95/95=βSTSRSC]]>

其中，S_T為試樣系數，S_R為可靠度系數，鋁合金材料為2.1，S_C為置信度集數，鋁合金材料為2.7；

（4）由上面求得的σ₁和σ₂兩個應力水平下的兩個N_95/95后，利用雙對面數坐標下的S-N曲線求得材料的DFR值。