The present invention relates to a method (100) for estimating the stress intensity factor (FIC) in a component modeled in the environment of a fatigue crack growth model. The method comprises the following steps: (E2): obtaining multiple simulated values at different points of the component (20) to be analyzed from the numerical model of the component (20); and (E3): determining the effective stress intensity corresponding to the straight front of a plane crack. Conversion value of degree amplitude (K) and corresponding transformation length (a) for a plane crack with a straight leading edge are determined by making the energy consumed in the three-dimensional crack of the numerical model equal to that consumed in the standard plane crack model with a straight leading edge; (E4): the amplitude of effective stress intensity factor between two continuous transformation lengths (a) Conversion values are interpolated; (E5): Conversion values of the effective stress intensity factor amplitude interpolated in this way are stored.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计应力强度因子的方法和用于计算相关使用寿命的方法
本专利技术涉及机械部件中的裂纹扩展分析。这些部件主要用于飞行器，但可以是任何机械构件。扩展限定在具有一系列加载循环的疲劳导致扩展的环境中。特别地，本专利技术涉及用于模拟、确定待分析数值建模部件的应力强度因子(下文称为SIF)以及对SIF进行插值的方法和系统。本专利技术还涉及用于计算待分析部件的使用寿命的方法和系统。SIF分解为由KI、KII以及KIII表示的三个量值，这三个量值分别对应于裂纹开口模式、平面剪切模式以及反平面剪切模式。本说明书将针对KI给出，但可适用于其他量值。数值裂纹扩展方法是非常有效的。例如，扩展有限元(XFEM)或兼容的开裂方法使得可以可靠地预测裂纹扩展路径并计算沿裂纹前缘的SIF。然而，计算裂纹扩展时的使用寿命一般不包含在商业代码中或与工业要求不兼容。这就是航空工业通常开发它们自己的用于计算使用寿命的代码的原因，该代码的运算基于裂纹扩展的数值模拟的结果的特定后处理。对于给定的裂纹尺寸并在裂纹前缘的给定点，SIF是表征裂纹尖端附近的载荷强度的量值。在疲劳加载循环过程中，裂纹将根据该量值...
【技术保护点】
1.一种用于在疲劳裂纹扩展模型的环境中估计数值建模部件中的应力强度因子(SIF)的方法(100)，所述用于估计的方法由包括数据处理单元(12)的系统(10)实施，所述用于估计的方法(100)包括以下步骤：‑(E2)：从待分析部件(20)的数值模型获得在所述待分析部件(20)的不同点处模拟的多个值，所述多个模拟值包括：对于出现在所述部件的数值模型上的三维裂纹的不同的模拟扩展增量，在相关点处的所述应力强度因子(SIFK)的一组模拟值、这些点的位置以及与所述裂纹的开裂表面有关的数据；‑(E3)：对于每个扩展增量及其一组模拟值，确定等效全局有效应力强度因子的转换幅度值以及经考虑的等...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.20 FR 16557051.一种用于在疲劳裂纹扩展模型的环境中估计数值建模部件中的应力强度因子(SIF)的方法(100)，所述用于估计的方法由包括数据处理单元(12)的系统(10)实施，所述用于估计的方法(100)包括以下步骤：-(E2)：从待分析部件(20)的数值模型获得在所述待分析部件(20)的不同点处模拟的多个值，所述多个模拟值包括：对于出现在所述部件的数值模型上的三维裂纹的不同的模拟扩展增量，在相关点处的所述应力强度因子(SIFK)的一组模拟值、这些点的位置以及与所述裂纹的开裂表面有关的数据；-(E3)：对于每个扩展增量及其一组模拟值，确定等效全局有效应力强度因子的转换幅度值以及经考虑的等效裂纹的转换长度，所述转换幅度值对应于具有笔直前缘的平面裂纹的转换幅度值，所述转换值通过使所述数值模型的三维裂纹中消耗的能量与具有笔直前缘的平面裂纹的标准模型的裂纹中消耗的能量相等而确定，所述能量本身根据所述应力强度因子确定；-(E4)：在两个连续转换裂纹长度之间对等效全局有效应力强度因子的转换幅度值进行插值；-(E5)：存储由此使用相关的裂纹长度插值的等效全局有效应力强度因子的所述转换幅度值。2.根据权利要求1所述的用于估计的方法，其中，所述插值步骤(E4)实施分段线性插值。3.根据权利要求1所述的用于估计的方法，其中，所述插值步骤(E4)实施曲率能量最小化的插值。4.根据权利要求1所述的用于估计的方法，其中，所述插值步骤(E4)包括以下子步骤：-(E41)使用线性插值进行插值；-(E42)使用曲率能量最小化的插值进行插值，所述两个插值可以互换；-(E43)计算至少一个量值，所述至少一个量值表示所述两个插值之间的所述等效全局有效应力强度因子的幅度值的差异，在对应于两个连续增量的两个裂纹长度值之间严格计算所述差异；-(E44)表示所述差异的所述量值与预定阈值进行比较；-(E45)如果表示所述差异的所述量值超过所述阈值，则生成指令，以便根据所述待分析部件(10)的数值模拟计算应力强度因子值和所述两个连续增量之间的裂纹的位置值。5.根据前述权利要求中任一项所述的用于估计的方法，包括在所述获得步骤(E2)之前的计算步骤(E1)，所述计算步骤在所述待分析部件(10)中以裂纹演变的连续增量实施有限元模拟，所述模拟由所述处理单元(12)执行。6.根据前述权...
【专利技术属性】
技术研发人员：劳尔·费尔南多·德莫拉皮尼奥，迪迪埃·约瑟·迭戈·索里亚，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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