一种基于局部应力-应变法的疲劳寿命校准方法

标题：一种基于局部应力-应变法的疲劳寿命校准方法

摘要：本发明公开了一种基于局部应力‑应变法的疲劳寿命校准方法，属于飞机强度设计技术领域。包括：步骤一、确定局部应力‑应变法中的最敏感参数Kf；步骤二、对Kf进行修正，以期实现对疲劳性能曲线参数的修正；根据预先指定的载荷应力谱，确定其对应的中值寿命t50为目标进行优化；设定初始值，并不断调整Kf的取值，反复用局部应力‑应变法计算中值寿命，直至计算寿命等于设定的目标中值t50，此时对应的Kf值即为修正后的S‑N曲线三参数式中的Kf值；步骤三、对确定的局部应力‑应变法及其对应Kf值进行验证；利用优化得到的参数和局部应力‑应变法进行载荷谱下的寿命预测并将预测计算的该载荷谱下的计算的中止寿命t’ 与载荷谱下的实测寿命中值比较误差。

申请号：CN201711252351.1

申请日：2017/12/1

申请人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种基于局部应力-应变法的疲劳寿命校准方法，所述局部应力-应变法的εa-2Nf曲线的表达式：
式中，εa为应变幅值，σ’ f为疲劳强度系数，b为疲劳强度指数，ε’ f为疲劳延性系数，c为疲劳延性指数，2Nf为到破坏的反复数；
其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、确定局部应力-应变法中的最敏感参数；
所述εa-2Nf曲线包括5个参数：εa、σ’ f、b、ε’ f、c；
a)对εa进行优化，相当于在εa-2Nf曲线表达式左侧乘以一个系数k，相关敏感参数有Kf、σ’ f、b、ε’ f、c；
b)由于局部应力-应变法适用于应力集中较大及应力集中区较大范围进入屈服的情况，弹性段性能参数不应作为主要考虑的因素，因此，在上述参数中取Kf为最敏感的参数；
步骤二、对Kf进行修正，以期实现对疲劳性能曲线参数的修正；
c)根据预先指定的载荷应力谱，确定其对应的中值寿命t50为目标进行优化；
d)设定初始值，并不断调整Kf的取值，反复用局部应力-应变法计算中值寿命，直至计算寿命等于设定的目标中值t50，此时对应的Kf值即为修正后的S-N曲线三参数式中的Kf值；
步骤三、对确定的局部应力-应变法及其对应Kf值进行验证；
利用优化得到的参数和局部应力-应变法进行载荷谱下的寿命预测并将预测计算的该载荷谱下的计算的中止寿命t’ 与所述载荷谱下的实测寿命中值比较误差；
若误差小于20％, 则确定该校准方法。

专利类型：发明申请