[發明專利]基于CT試件的疲勞壽命預測方法

有效

• 申請號: 202010526843.0
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111735695B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 溫志勛;李飛;劉雙博;尹倩;楊一哲;岳珠峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01M13/00;G06F17/15
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

1.一種基于CT試件的疲勞壽命預測方法，其特征在于，包括：

根據所述CT試件的斷裂韌度，推導出所述CT試件的臨界裂紋長度；

對所述CT試件進行疲勞試驗，以確定出所述CT試件的S-N曲線和a-N曲線；

結合所述CT試件的應力強度因子和所述a-N曲線，確定出所述CT試件的曲線；

結合所述臨界裂紋長度、所述S-N曲線和所述曲線，預測出所述CT試件的疲勞壽命；

其中，根據所述CT試件的斷裂韌度，推導出所述CT試件的臨界裂紋長度，包括：

對所述CT試件進行斷裂力學試驗，以得到所述CT試件的斷裂韌度；

繪制所述CT試件的K_max-a曲線；

結合所述斷裂韌度和所述K_max-a曲線，推導出所述臨界裂紋長度；

其中，所述K_max-a曲線滿足如下第一關系式：

式中，K_max為所述應力強度因子的最大值；Y(a)為所述CT試件的幾何校正參數；σ_max為所述CT試件的疲勞應力的最大值；a為所述CT試件的裂紋長度；

其中，所述幾何校正參數Y(a)滿足如下第二關系式：

式中，W為所述CT試件的第一幾何參數；

其中，結合所述a-N曲線和所述CT試件的應力強度因子，確定出所述CT試件的曲線，包括：

確定出所述應力強度因子的變化范圍ΔK；

結合所述應力強度因子的變化范圍ΔK，確定出所述a-N曲線的斜率da/dN；

結合所述斜率da/dN和所述應力強度因子的變化范圍ΔK，確定出所述CT試件的曲線；

其中，所述應力強度因子的變化范圍ΔK滿足如下第三關系式：

式中，ΔK為所述應力強度因子的變化范圍；Δσ為所述CT試件的疲勞應力的應力幅值；ΔP為所述CT試件的疲勞載荷的變化范圍；B為所述CT試件的第二幾何參數；

其中，所述斜率da/dN滿足如下第四關系式：

da/dN＝C(ΔK)^m

式中，C和m為常系數；

其中，結合所述臨界裂紋長度、所述S-N曲線和所述曲線，預測出所述CT試件的疲勞壽命，包括：

根據所述S-N曲線和所述曲線，確定出所述CT試件的當量初始裂紋長度；

結合所述臨界裂紋長度和所述當量初始裂紋長度，預測出所述CT試件的疲勞壽命；

其中，所述當量初始裂紋長度滿足如下第五關系式：

式中，a_EIFS為所述當量初始裂紋長度；σ_f為所述CT試件的疲勞極限；ΔK_th為所述CT試件的應力強度因子的門檻值。

2.根據權利要求1所述的疲勞壽命預測方法，其特征在于，所述疲勞壽命滿足如下第六關系式：

式中，N_EIFS為所述CT試件的疲勞壽命；a_c為所述臨界裂紋長度。