[發明專利]基于路徑規劃算法的復合材料壽命預測方法有效
| 申請號： | 202110180671.0 | 申請日： | 2021-02-08 |
| 公開（公告）號： | CN112800624B | 公開（公告）日： | 2022-09-13 |
| 發明（設計）人： | 劉新田;馬牧洲;胡桂情;尚文謙 | 申請（專利權）人： | 上海工程技術大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G16C60/00;G06F113/26;G06F119/14 |
| 代理公司： | 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227 | 代理人： | 李慶 |
| 地址： | 201620 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 路徑 規劃 算法 復合材料 壽命 預測 方法 | ||
1.一種基于路徑規劃算法的復合材料壽命預測方法，包括步驟：
S1：通過對復合材料失效過程的分析，獲得所述復合材料的疲勞擴展特性；
S2：引用Dijkstra算法，模擬裂紋擴展過程的最短路徑模型；該算法通過寬度優先搜索的方法解決了加權有向圖的單源最短路徑問題后，采用路徑規劃算法構建復合材料的裂紋擴展路徑模型；
S3：通過殘余應力模型計算殘余應力，考慮殘余應力修正試件所受載荷的應力比；
S4：根據所述裂紋擴展路徑模型和所述殘余應力構造一種初始裂紋擴展模型；并利用所述初始裂紋擴展模型得到初始裂紋大小與延伸速率；
所述S4步驟中，分別計算斷裂疲勞強度、斷裂疲勞應變和斷面收縮率，得到斷裂疲勞強度和斷裂疲勞應變與斷面收縮率有關；根據所述斷裂疲勞強度、所述斷裂疲勞應變和所述斷面收縮率得到初始裂紋大小與延伸速率；
S5：利用所述殘余應力修正試件所受載荷的應力比、所述初始裂紋大小和所述延伸速率，對Paris公式進行修正；
a是裂紋長度，c、m是材料系數；
ΔK為應力強度因子范圍；
積分可得到裂紋拓展壽命Nf：
其中ac為材料斷裂時的裂紋長度，為斷裂韌性，n為硬化系數；F為形狀因子；
總的壽命：
N＝Ni+Nf；
Ni表示裂紋萌生壽命；
S6：利用修正后的所述Paris公式對所述復合材料進行壽命預測。
2.根據權利要求1所述的基于路徑規劃算法的復合材料壽命預測方法，其特征在于，S7步驟中，通過實驗進行驗證。
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