[發(fā)明專利]考慮數(shù)據(jù)分散性的EIFS疲勞全壽命的預(yù)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210540618.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN114999594A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李飛;溫志勛;吳子燕;李振威;裴海清;岳珠峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G16C60/00
• 分類號(hào): G16C60/00;G16C10/00;G06F30/23;G06F17/11;G06F17/18;G01N3/32;G06F111/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開提供一種考慮數(shù)據(jù)分散性的EIFS疲勞全壽命的預(yù)測(cè)方法，屬于疲勞壽命預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括：對(duì)試件進(jìn)行裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，獲取所述試件考慮概率分布的長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展門檻值和疲勞極限；根據(jù)所述試件的材料特性獲取所述試件的本征裂紋擴(kuò)展門檻值；根據(jù)所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值和所述疲勞極限，并結(jié)合與所述試件材料屬性有關(guān)的修正，獲得所述試件的當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度待積分值；結(jié)合所述長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展門檻值和所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值，獲取與所述當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展率；根據(jù)所述當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度待積分值、所述疲勞極限和所述疲勞裂紋擴(kuò)展率，獲取所述試件的疲勞全壽命。該方法能有效提高疲勞壽命預(yù)測(cè)的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及疲勞壽命預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮數(shù)據(jù)分散性的EIFS疲勞全壽命的預(yù)測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，疲勞斷裂是工程結(jié)構(gòu)在實(shí)際服役過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，其在循環(huán)載荷的作用下萌生裂紋，最終導(dǎo)致失效斷裂。實(shí)踐證明，由于作用在結(jié)構(gòu)上的外載荷隨機(jī)性，以及結(jié)構(gòu)材質(zhì)、工藝的不均勻性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的疲勞壽命相差數(shù)倍之多，存在很大的分散性。

面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，部件上有很多典型的應(yīng)力集中部位，如氣膜孔。氣膜冷卻作為一種有效的冷卻手段，許多先進(jìn)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的單晶冷卻葉片在葉身表面上特別是在進(jìn)氣邊都開有密布?xì)饽だ鋮s孔，以便形成冷卻氣膜保護(hù)葉片。然而，氣膜孔的引入也會(huì)破壞結(jié)構(gòu)完整性，造成大多數(shù)渦輪單晶葉片從氣膜孔處開裂。與此同時(shí)，不同制孔工藝造成葉片的壽命分散性進(jìn)一步加大。

因此，需要建議一種考慮數(shù)據(jù)分散性的疲勞壽命的預(yù)測(cè)方法。

所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的在于提供一種考慮數(shù)據(jù)分散性的EIFS疲勞全壽命的預(yù)測(cè)方法和裝置，該方法可有效地避免傳統(tǒng)疲勞壽命預(yù)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)等問題，提高預(yù)測(cè)精度。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本公開的第一個(gè)方面，提供一種考慮數(shù)據(jù)分散性的EIFS疲勞全壽命的預(yù)測(cè)方法，包括：

對(duì)試件進(jìn)行裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，獲取所述試件考慮概率分布的長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展門檻值和疲勞極限；

根據(jù)所述試件的材料特性獲取所述試件的本征裂紋擴(kuò)展門檻值；

根據(jù)所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值和所述疲勞極限，并結(jié)合與所述試件材料屬性有關(guān)的修正，獲得所述試件的當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度待積分值；

結(jié)合所述長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展門檻值和所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值，獲取與所述當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展率；

根據(jù)所述當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度待積分值、所述疲勞極限和所述疲勞裂紋擴(kuò)展率，獲取所述試件的疲勞全壽命。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值與長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展門檻值滿足如下關(guān)系式：

其中，Z(R)為裂紋張開描述方程，R為應(yīng)力比，A和B通過(guò)擬合得到。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值與所述彈性模量滿足如下關(guān)系式：

其中，ΔK_th,eff(P)表示滿足一定概率分布的本征裂紋擴(kuò)展門檻值，E表示所述試件滿足一定概率分布的的彈性模量，|b|表示所述試件的伯氏矢量。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，根據(jù)所述本征裂紋擴(kuò)展門檻值和所述疲勞極限，并結(jié)合與所述試件材料屬性有關(guān)的修正，獲得所述試件的當(dāng)量初始裂紋長(zhǎng)度待積分值包括：