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一種測定疲勞性能的小子樣數據方法與流程

文檔序號:11134322閱讀:705來源:國知局
一種測定疲勞性能的小子樣數據方法與制造工藝

本發(fā)明提供一種測定疲勞性能的小子樣數據方法,屬于測試技術領域。



背景技術:

疲勞S-N曲線是材料和結構的關鍵性能指標,也是疲勞壽命評定的前提條件之一。由于疲勞損傷的分散性,常常需要進行大量的疲勞試驗,獲取大子樣疲勞性能試驗數據,從而推斷其統(tǒng)計特性,因此,試驗消耗與成本巨大。而在工程實際中,由于條件限制,有時僅能提供少數幾件試樣進行疲勞試驗測試,同時,為節(jié)省試樣成本和時間,本發(fā)明提出一種測定疲勞性能的小子樣數據方法,只需要進行少量試樣的疲勞性能試驗,就能測定滿足工程使用要求的疲勞性能可靠性S-N曲線,該方法具有簡便、實用、成本低等優(yōu)點,本發(fā)明具有重要的學術意義和工程應用價值。



技術實現要素:

1、目的:本發(fā)明的目的是提供一種測定疲勞性能的小子樣數據方法,該方法具有簡便、實用、成本低等優(yōu)點。

2、技術方案:本發(fā)明提供一種測定疲勞性能的小子樣數據方法,該方法具體步驟如下:

步驟一、輸入疲勞性能試驗數據

輸入不同疲勞應力水平下的疲勞壽命試驗的小子樣數據(Si,Ni)(i=1,2,…,n),其中Si為疲勞應力水平,Ni為疲勞壽命。

步驟二、疲勞性能S-N曲線參數估計

疲勞性能S-N曲線表達式為

式中,S、α、A均為材料常數。

由步驟一中的疲勞性能試驗數據,采用線性回歸方法,估計公式(1)的材料常數α、A、S,即

式中,σ為疲勞性能試驗數據的子樣標準差。

由式(2)至式(4)可以看出,待定常數α、A、σ均為參數S的函數,通過求解方程(5),獲得參數S,再將S的解代入式(2)至式(4)中,即可得到參數α、A、σ。

步驟三、疲勞性能S-N曲線的可靠性評估

根據正態(tài)分布理論和t分布理論,基于步驟二中參數α、A、S、σ的估計值,對疲勞性能S-N曲線進行可靠性評估,獲得考慮可靠度和置信度的疲勞S-N曲線表達式

式中,Np為考慮可靠度的疲勞壽命、N為考慮可靠度和置信度的疲勞壽命,p為可靠度,γ為置信度,為標準差修正系數,up、tγ分別為標準正態(tài)分布和t分布的分位點。

3、優(yōu)點及功效:本發(fā)明提供一種測定疲勞性能的小子樣數據方法,其特點是簡便、實用、成本低。只需要進行少量試樣的單點試驗,就能獲得測定工程使用要求的疲勞性能可靠性S-N曲線,無需進行成組疲勞性能試驗,大大節(jié)省了試樣數量和試驗時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述方法的流程框圖。

圖中符號說明如下:

Si為疲勞應力水平,Ni為疲勞壽命。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明所述方法的流程框圖,具體實施方式如下:

步驟一、輸入疲勞性能試驗數據

輸入不同疲勞應力水平下的疲勞壽命試驗的小子樣數據(Si,Ni)(i=1,2,…,n),其中Si為疲勞應力水平,Ni為疲勞壽命。

步驟二、疲勞性能S-N曲線參數估計

疲勞性能S-N曲線表達式為

式中,S、α、A均為材料常數。

由步驟一中的疲勞性能試驗數據,采用線性回歸方法,估計公式(1)的材料常數α、A、S,即

式中,σ為疲勞性能試驗數據的子樣標準差。

由式(2)至式(4)可以看出,待定常數α、A、σ均為參數S的函數,通過求解方程(5),獲得參數S,再將S的解代入式(2)至式(4)中,即可得到參數α、A、σ。

步驟三、疲勞性能S-N曲線的可靠性評估

根據正態(tài)分布理論和t分布理論,基于步驟二中參數α、A、S、σ的估計值,對疲勞性能S-N曲線進行可靠性評估,獲得考慮可靠度和置信度的疲勞S-N曲線表達式

式中,Np為考慮可靠度的疲勞壽命、N為考慮可靠度和置信度的疲勞壽命,p為可靠度,γ為置信度,為標準差修正系數,up、tγ分別為標準正態(tài)分布和t分布的分位點。

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