[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

本發明提供了一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，包括以下步驟：S1、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。本發明有益效果：變量的分布不需要近似，可以通過抽樣手段完成變量模擬分布；可模擬相關性以及各個變量之間的依賴關系；可以通過增加循環次數來確保精確度；可迅速更改模型，進行變參數分析。

技術領域

本發明屬于安全驗證領域，尤其是涉及一種預測孔邊多裂紋擴展的方法。

背景技術

飛機作為民航運輸的承載主體，在交通運輸系統中發揮著至關重要的作用，當飛機運營過程中發生事故時，不僅對航空公司等企業造成巨大的經濟損失，更會威脅到公眾的生命安全，損害公眾利益。為提高民航運輸的安全水平，保持飛機全壽命周期的固有適航性，對民航飛機進行持續、有效的安全性評估是一項必要工作。民用飛機安全性評估貫穿飛機全壽命周期，設計階段需要開展系統安全性分析(System Safety Analysis，SSA)，確定飛機固有安全性水平；在運營階段，民機面臨著腐蝕、疲勞損傷、重著陸、雷擊等風險事件，隨著服役時間增加，飛機結構的風險水平呈現上升趨勢。由各類風險事件導致的結構損傷一旦發生，可能會造成結構失效，引發災難事故。

我國的民航制造業起步較晚，目前ARJ-21飛機進入持續載客運營階段，C919飛機進入試飛取證階段，國產寬體機項目開始有序推進，但是國產民機的研發和制造仍然處于起步階段，還沒有建立起體系化的運營風險評估方法和流程。目前國內尚未展開對民機運營階段的持續安全性分析和評估的研究，隨著越來越多的國產民機投入運營，這部分空白急需填補。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，以解決上述問題中的不足之處。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種預測孔邊多裂紋擴展的方法，包括以下步驟：

S1、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、定義初始裂紋壽命是裂紋從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、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；