[發明專利]一種用于評估統計值變異性的方法

有效

• 申請號: 201811231417.3
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109241147B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 劉新田;王海杰;吳愨
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷

1.一種基于表面粗糙度的低合金鋼構件疲勞壽命評估方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、采集低合金鋼構件的表面粗糙度樣本X＝{x₁,x₂,…,x_n}，計算對應的概率密度，將表面粗糙度和對應概率密度進行擬合，獲取概率密度曲線，并建立n個誤差圓，從每個所述誤差圓內隨機抽取多個擴充數據，從而得到擴充后的表面粗糙度樣本；

步驟二、以擴充后的表面粗糙度樣本為基礎，計算對應的表面粗糙度因數，獲得因數樣本，再利用步驟一的方法擴充因數樣本；

步驟三、以擴充后的因數樣本為基礎，計算對應的截距，獲得截距樣本，然后利用步驟一的方法擴充截距樣本；

步驟四、以擴充后的截距樣本為基礎，計算疲勞壽命曲線S-N，完成對低合金鋼構件疲勞壽命的評估。

2.根據權利要求1所述的基于表面粗糙度的低合金鋼構件疲勞壽命評估方法，其特征在于：所述誤差圓以原來樣本的數據X＝{x₁,x₂,…,x_n}對應其概率密度曲線上的點為圓心，以所述原來樣本數據的抽樣極限誤差為最大半徑，n個擴充數據來自全部或者部分的誤差圓。

3.根據權利要求2所述的基于表面粗糙度的低合金鋼構件疲勞壽命評估方法，其特征在于：將所述誤差圓的水平直徑等分成多份，對應地所述誤差圓被分成多個部分，從每個所述部分按照各自的預定概率隨機抽取多個擴充數據，每個所述部分對應的預定概率通過所述部分的面積與整個誤差圓的面積的比值計算得到。

4.根據權利要求3所述的基于表面粗糙度的低合金鋼構件疲勞壽命評估方法，其特征在于：將所述誤差圓的水平直徑等分成五份，對應地所述誤差圓分成五個部分，每個所述部分對應的預定概率分別為0.142、0.232、0.252、0.232、0.142。

5.根據權利要求1所述的基于表面粗糙度的低合金鋼構件疲勞壽命評估方法，其特征在于：取表面粗糙度樣本數據R_a，通過非參數假設檢驗方法即擬合優度χ²檢驗法驗證上述表面粗糙度樣本服從正態分布X～N(μ,σ²)，經計算得到，

其中，x表示樣本數據R_a，y表示對應的概率密度；

將表面粗糙度樣本的具體數據代入公式(1)中得到對應的概率密度y，將x，y進行擬合，獲取概率密度曲線，并建立多個誤差圓，其誤差圓的半徑r_i取抽樣極限誤差的最大值，從每個所述誤差圓內隨機抽取多個擴充數據，從而得到擴充后的表面粗糙度樣本；

以擴充后的表面粗糙度樣本為基礎，利用如下方程式，計算對應的表面粗糙度因數，獲得因數樣本，再利用步驟一的方法對因數樣本進行擴充，

其中，K_r為表面粗糙度因數，R_m為抗拉強度，

以擴充后的因數樣本為基礎，利用如下方程式，計算對應的截距，獲得截距樣本，再利用步驟一的方法對截距樣本進行擴充，

其中，為常數，M為平均應力敏感指數，為斜率，R為應力比，R_m為抗拉強度，

以擴充后的截距樣本為基礎，利用方程式計算疲勞壽命曲線S-N，完成對低合金鋼構件疲勞壽命的評估。