[發明專利]考慮數據分散性的EIFS疲勞全壽命的預測方法

在審

• 申請號: 202210540618.1
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114999594A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 李飛;溫志勛;吳子燕;李振威;裴海清;岳珠峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C10/00;G06F30/23;G06F17/11;G06F17/18;G01N3/32;G06F111/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開提供一種考慮數據分散性的EIFS疲勞全壽命的預測方法，屬于疲勞壽命預測技術領域，包括：對試件進行裂紋擴展試驗，獲取所述試件考慮概率分布的長裂紋擴展門檻值和疲勞極限；根據所述試件的材料特性獲取所述試件的本征裂紋擴展門檻值；根據所述本征裂紋擴展門檻值和所述疲勞極限，并結合與所述試件材料屬性有關的修正，獲得所述試件的當量初始裂紋長度待積分值；結合所述長裂紋擴展門檻值和所述本征裂紋擴展門檻值，獲取與所述當量初始裂紋長度相關的疲勞裂紋擴展率；根據所述當量初始裂紋長度待積分值、所述疲勞極限和所述疲勞裂紋擴展率，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測的精度。

技術領域

本公開涉及疲勞壽命預測技術領域，具體涉及一種考慮數據分散性的EIFS疲勞全壽命的預測方法和裝置。

背景技術

眾所周知，疲勞斷裂是工程結構在實際服役過程中經常出現的問題，其在循環載荷的作用下萌生裂紋，最終導致失效斷裂。實踐證明，由于作用在結構上的外載荷隨機性，以及結構材質、工藝的不均勻性，導致結構的疲勞壽命相差數倍之多，存在很大的分散性。

面向航空發動機葉片，部件上有很多典型的應力集中部位，如氣膜孔。氣膜冷卻作為一種有效的冷卻手段，許多先進型號發動機的單晶冷卻葉片在葉身表面上特別是在進氣邊都開有密布氣膜冷卻孔，以便形成冷卻氣膜保護葉片。然而，氣膜孔的引入也會破壞結構完整性，造成大多數渦輪單晶葉片從氣膜孔處開裂。與此同時，不同制孔工藝造成葉片的壽命分散性進一步加大。

因此，需要建議一種考慮數據分散性的疲勞壽命的預測方法。

所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種考慮數據分散性的EIFS疲勞全壽命的預測方法和裝置，該方法可有效地避免傳統疲勞壽命預測結果不準等問題，提高預測精度。

為實現上述發明目的，本公開采用如下技術方案：

根據本公開的第一個方面，提供一種考慮數據分散性的EIFS疲勞全壽命的預測方法，包括：

對試件進行裂紋擴展試驗，獲取所述試件考慮概率分布的長裂紋擴展門檻值和疲勞極限；

根據所述試件的材料特性獲取所述試件的本征裂紋擴展門檻值；

根據所述本征裂紋擴展門檻值和所述疲勞極限，并結合與所述試件材料屬性有關的修正，獲得所述試件的當量初始裂紋長度待積分值；

結合所述長裂紋擴展門檻值和所述本征裂紋擴展門檻值，獲取與所述當量初始裂紋長度相關的疲勞裂紋擴展率；

根據所述當量初始裂紋長度待積分值、所述疲勞極限和所述疲勞裂紋擴展率，獲取所述試件的疲勞全壽命。

在本公開的一種示例性實施例中，所述本征裂紋擴展門檻值與長裂紋擴展門檻值滿足如下關系式：

其中，Z(R)為裂紋張開描述方程，R為應力比，A和B通過擬合得到。

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

其中，ΔK_th,eff(P)表示滿足一定概率分布的本征裂紋擴展門檻值，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施例中，根據所述本征裂紋擴展門檻值和所述疲勞極限，并結合與所述試件材料屬性有關的修正，獲得所述試件的當量初始裂紋長度待積分值包括：