基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法技术

本发明专利技术提出了一种基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法，涉及振动疲劳寿命预测技术领域，包括：将分段S

【技术实现步骤摘要】
基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法


[0001]本专利技术涉及振动疲劳寿命预测
，具体而言，涉及一种基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法。

技术介绍

[0002]航空航天装备广泛存在随机激励源，有着极大的振动疲劳失效风险，如何有效预测随机振动环境下的疲劳寿命，是设计抗疲劳构型、提高结构可靠度的关键技术。考虑疲劳试验的成本高昂，最早由美罗姆航展中心提出应用加速振动疲劳方法提高试验效率。其中，Coffin以及Manson建立了用于估算原始振动疲劳寿命的逆幂律公式，依据加速疲劳试验的寿命以及加速比例就可以预测结构原始振动疲劳寿命。然而，该方法只是等幅提高了试验载荷谱的载荷幅值，应用简单便捷，相关流程已被列入国军标GJB150.16A
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2009以及美军标MIL
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STD
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810G中。现有技术中有很多基于逆幂律公式开展了加速振动疲劳的寿命预测研究的试验，预测了振动疲劳寿命。
[0003]但是，现有技术中都有一个共同点，即不考虑材料S
‑<br/>N曲线的特性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将分段S
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N曲线拆分为两条独立S
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N曲线，并基于随机振动过程中的应力功率谱密度函数和振动疲劳累积损伤得到两条独立S
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N曲线的完整疲劳损伤；S2、基于两条独立S
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N曲线的完整疲劳损伤和假定的S
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N曲线的损伤值作差计算以得到分段S
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N曲线加速后的累积疲劳损伤；S3、基于分段S
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N曲线加速后的累积疲劳损伤与原始疲劳损伤相除计算以得到改进逆幂律公式；S4、基于改进逆幂律公式通过Bendat法或Dirlik法计算应力概率函数以得到表征的改进逆幂律公式，并进行数值分析以得到加速比例与加速疲劳寿命的关系曲线；S5、获取加速振动疲劳试验值并对加速比例与加速疲劳寿命的关系曲线进行修正以得到原始振动载荷谱下的原始疲劳寿命。2.如权利要求1所述的基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法，其特征在于，步骤S1中所述两条独立S
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N曲线的完整疲劳损伤的计算公式为：其中，分别为两条独立S
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N曲线的完整疲劳损伤，k1、C1、k2和C2均为两条独立S
‑
N曲线的疲劳参数，E
P
为随机振动应力功率谱密度函数的峰值穿越次数，S为振动疲劳过程中的应力幅值，P(S)为应力的概率函数。3.如权利要求2所述的基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法，其特征在于，步骤S2中所述作差计算的公式为：其中，D
a
为分段S
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N曲线加速后的累积疲劳损伤，分别为两条S
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N曲线加速后的完整累积疲劳损伤，为第一段S
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N曲线的假定损伤，为第二段S
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N曲线的假定损伤，P
′
(S)为加速后的应力概率分布函数，k1、C1、k2和C2为两条独立S
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N曲线的疲劳参数，F
P
为随机振动应力功率谱密度函数的峰值穿越次数，S为振动疲劳过程中的应力幅值，S0为S
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N曲线分段处的应力。4.如权利要求3所述的基于加速疲劳试验的振动疲劳寿命高精度预测方法，其特征在于，步骤S3中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周才华，葛长源，王博，徐胜利，任明法，徐子帧，肖时捡，王宜丹，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：