申请/专利权人：电子科技大学;北京理工大学;内蒙古第一机械集团有限公司

申请日：2021-11-02

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN113987682B

主分类号：G06F30/15

分类号：G06F30/15;G06F30/23;G06F119/04;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.02.18#实质审查的生效;2022.01.28#公开

摘要：本发明公开一种加权耦合最弱链模型的缺口结构概率疲劳寿命预测方法，应用于装甲车辆结构完整性与可靠性评估领域，针对现有技术无法解决塑性金属结构件承受循环疲劳载荷以及缺口效应和尺寸效应共同作用时疲劳寿命的预测问题，本发明通过引入基于材料位置和应力大小的权函数来对缺口效应进行修正，得到一个新的基于最弱链模型的疲劳寿命预测公式；能够同时综合表征缺口效应和尺寸效应的作用，寿命预测准确率高。

主权项：1.一种加权耦合最弱链模型的缺口结构概率疲劳寿命预测方法，其特征在于，采用基于应力场强法权函数来对不同位置的材料疲劳失效概率进行修正，在最弱链模型的基础上，得到概率疲劳寿命预测模型，基于概率疲劳寿命预测模型进行缺口结构概率疲劳寿命预测；得到概率疲劳寿命预测模型的过程为：S1、对待分析构件进行弹塑性有限元分析，确定危险点和危险区域，各危险区域中包括若干危险边界单元；S2、获取危险区域对应的所有危险边界单元在某个稳定循环内的vonMises等效应力峰值，分别计算危险边界单元内相对应力梯度；S3、以缺口根部为起点，记为A点；沿S2中最大相对应力梯度方向，求得vonMises等效应力值为危险点应力值50％的点的位置，记为B点；以A点为球心，A点与B点距离为半径的不完整球体为疲劳损伤区域，提取该疲劳损伤区域内所有四面体网格单元的坐标以及vonMises等效应力值；S4、根据步骤S3得到的疲劳损伤区域内所有四面体网格单元的坐标和vonMises等效应力值，分别计算各四面体网格单元的权函数；S5、利用统计方法分别获取材料的疲劳分散指数KN以及特征疲劳寿命N*，分别代入作为两参数威布尔分布的形状参数和位置参数；S6、将步骤S4求得的权函数和步骤S5的威布尔分布参数，代入最弱链模型，得到概率疲劳寿命预测模型；步骤S6所述概率疲劳寿命预测模型表达式为： 其中，Nf为疲劳寿命，Vi为第i个四面体网格单元的体积，VΩ为疲劳损伤区域的体积，N*和KN分别威布尔位置参数和形状参数，为第i个四面体网格单元的权函数，第i个四面体网格单元的vonMises等效应力幅值，ri第i个四面体网格单元到缺口根部的距离，θi第i个四面体网格单元与最大应力梯度方向的偏离角。

全文数据：

权利要求：

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