[發明專利]一種預測孔邊多裂紋擴展的方法

有效

• 申請號: 202110581877.4
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113408048B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 賈寶惠;盧翔;肖海建;王玉鑫;耿亞南;武濤;宋挺;趙耀斌;單澤眾
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 陳雅潔

1.一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在樣品上設定多個孔，同時每個孔的兩側水平位置取兩個點，形成以下的測試點：A、B、C、D、E、F、···、N；

S2、利用蒙特卡洛仿真方法對上述的測試點裂紋擴展初始壽命進行模擬實驗，生成各個測試點的裂紋擴展初始壽命：N₀₀,N₀₁,N₀₂,N₀₃,N₀₄,N₀₆…N_n；

S3、定義初始裂紋壽命通過利用蒙特卡洛仿真方法產生的裂紋從0發展到Xmm時的循環次數，基于實驗測得初始裂紋對數壽命滿足N₀～N(μ,σ)的對數正態分布；

S4、設置指定循環次數N_d，N_d也稱作為指定壽命，各個測試點的循環次數到達N_d時無論裂紋擴展情況如何，結束模擬循環；

S5、判斷到達N_d時測試點的裂紋生成的情況，將測試點的裂紋擴展初始壽命與N_d做比較，如果小于N_d認定該位置會產生裂紋，如果大于N_d認定到指定壽命時，該位置不會產生裂紋；

S6、計算各個測試點的裂紋長度；

S7、當得到各個裂紋的長度后，進行G判斷，根據G判斷結果計算失效概率；

在步驟S7中，進行G判斷的方法為：

G＝305*(97.74-15-每個測試點的裂紋長度總和)/97.74；

針對求得的G值，設定基于G值的G判斷規則，根據G判斷規則將標記結果標記為安全/不安全；

根據G判斷結果計算失效概率的方法為：統計安全與不安全的次數，顯示每種不安全原因的次數，計算試件的失效概率，作為該程序的最終結果，失效概率的計算公式為：

其中N為總的外循環的次數。

2.根據權利要求1所述的一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，其特征在于：

將測試點的裂紋初始壽命從小到大進行排序，裂紋擴展初始壽命設置為多個測試點的裂紋擴展初始壽命中初始壽命的最小值N_min，設定該位置開始時長度為Xmm，如果此時有其余位置壽命相同，則同時設置為Xmm，其余壽命大于N_min的位置記裂紋尺寸為0；

將測試點的裂紋擴展初始壽命從小到大進行排序，依次以各個測試點的裂紋擴展初始壽命為基準，對其余的測試點進行步驟S6中的對比；

對得到的每個裂紋大于0的位置進行裂紋擴展計算，設置循環次數每增加Z，需要計算每個測試點裂紋增長長度da。

3.根據權利要求2所述的一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，其特征在于：計算每個測試點裂紋增長長度da，計算方法為：

其中C＝2.34×10^-8，m＝3.427，dN即為Z。

4.根據權利要求2所述的一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，其特征在于，ΔK的計算方法為：

當到達循環次數N_d時裂紋長度為0，則ΔK為0；

當到達循環次數N_d時裂紋長度大于0時：

ΔK＝β*108*(π*(2.5+a))^0.5 (2)

其中a為孔邊的測試點的循環次數到達循環次數N_d時的裂紋長度，β因子為B1、B2、B3、B4連乘形式，B1、B2、B3、B4對不同形式的裂紋，其系數不同。