材料疲劳性能的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种材料疲劳性能的确定方法及装置，其中，预先将材料试件放置于振动试验台，所述方法包括：预先对所述振动试验台上的材料试件施加预定的加速度载荷，以对所述材料试件进行模态分析；基于有限元软件构建所述材料试件的三维模型，并根据模态分析结果对所述三维模型进行校准；根据所述模态分析结果，对材料试件施加阶梯加速度载荷，响应于所述材料试件断裂，获取所述材料试件的断裂时间和断裂加速度载荷；基于校准后的三维模型、所述材料试件的断裂时间和断裂加速度载荷，确定所述材料试件的疲劳性能。本发明专利技术通过一次完整的疲劳试验就可以获得所需要的试验数据，节约了试验成本。验成本。验成本。

【技术实现步骤摘要】
材料疲劳性能的确定方法及装置


[0001]本专利技术涉及机械材料领域，具体涉及一种材料疲劳性能的确定方法及装置。

技术介绍

[0002]传统材料疲劳性能是以S
‑
N曲线、S
m
·
N＝C来测定，其中，S为应力水平，N为应力水平下的循环次数，主要参数包括C和m，具体地，通过升降法至少需要8个试件才能测定材料的S
‑
N曲线参数，需要较大的人力成本和材料成本。同时，传统材料疲劳性能测定方法基于定频定幅，在一定频率范围内，存在变幅的随机振动载荷，导致测定结果存在一定的误差。
[0003]对于很多产品材料，在经过加工后，材料的疲劳特性会因加工方式不同，而导致整体疲劳性能改变，这也导致了产品实际寿命低于预生产阶段根据材料计算的疲劳寿命。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种材料疲劳性能的确定方法及装置，以解决上述提及的至少一个问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供一种材料疲劳性能的确定方法，将材料试件放置于振动试验台，所述方法包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料疲劳性能的确定方法，其特征在于，将材料试件放置于振动试验台，所述方法包括：预先对所述振动试验台上的材料试件施加预定的加速度载荷，以对所述材料试件进行模态分析；基于有限元软件构建所述材料试件的三维模型，并根据模态分析结果对所述三维模型进行校准；根据所述模态分析结果，对材料试件施加阶梯加速度载荷，响应于所述材料试件断裂，获取所述材料试件的断裂时间和断裂加速度载荷；基于校准后的三维模型、所述材料试件的断裂时间和断裂加速度载荷，确定所述材料试件的疲劳性能。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模态分析结果包括：所述材料试件的前三阶弯曲模态信息，根据所述模态分析结果对所述三维模型进行校准包括：根据所述材料试件的材料属性、所述材料试件的前三阶弯曲模态信息对所述三维模型进行校准。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模态分析结果，对材料试件施加阶梯加速度载荷包括：根据所述模态分析结果选择初始随机振动的加速度载荷；根据所述初始随机振动的加速度载荷对材料试件施加相同频域范围内的阶梯加速度载荷。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于校准后的三维模型、所述材料试件的断裂时间和断裂加速度载荷，确定所述材料试件的疲劳性能包括：基于校准后的三维模型，根据所述阶梯加速度载荷对所述材料试件进行仿真操作，得到各加速度载荷和响应应力的关系；基于预定法则，根据各加速度载荷和响应应力的关系以及所述材料试件的断裂时间和断裂加速度载荷，生成所述材料试件的全局损伤模型；基于所述全局损伤模型，使用逼近法确定所述材料试件的疲劳性能。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述全局损伤模型，使用逼近法确定所述材料试件的疲劳性能包括：基于所述全局损伤模型，使用逼近法确定所述材料试件的用于描述疲劳性能的曲线参数；根据确定参数的用于描述疲劳性能的曲线确定所述材料试件的疲劳性能。6.一种材料疲劳性能的确定装置，其特征在于，将材料试件放置于振动试验台，所述装置包括：模态分析单元，用于预先对所述振动试验台上的材料试件施加预定的加速度载荷，以对所述材料试件进行模态分析；模型校准单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉柱，张翔，任志刚，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，康晶辉，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：