一种疲劳寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种疲劳寿命预测方法，属于疲劳寿命的技术领域。包括：S1、前处理、有限元分析；S2、Franc3D裂纹扩展仿真；S3、去量纲和降维处理；S4、建模及自适应训练；S5、验证训练误差；S6、裂纹扩展预测；S7、疲劳裂纹扩展寿命计算。本发明专利技术利用贪心算法（Greedy Algorithm）建立了自适应GA‑GPR模型针对裂纹扩展过程中起到最重要影响作用的Ⅰ型应力强度因子K<subgt;Ⅰ</subgt;值进行建模预测；同时提出自适应交叉和变异操作的遗传算法，用于核函数超参数的调整和优化。本发明专利技术适用于复杂海况下疲劳裂纹扩展路径的预测和疲劳寿命的计算，误差小，计算速度快，对于扩展速率的准确、高效预测具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于疲劳寿命的，具体涉及一种疲劳寿命预测方法。

技术介绍

1、船舶和海洋工程结构物在复杂海洋环境作用下极易发生疲劳破坏，造成严重的人员和财产损失。其主要表现是海洋平台受长期波浪载荷的反复作用，结构出现裂纹并逐步扩展，最后在低应力下产生脆性断裂。海洋平台导管架是一种典型的焊接结构，其失效形式多为焊接接头的疲劳破坏，其中最为典型的疲劳破坏形式就是疲劳裂纹。产生这些裂纹的原因可能是在焊接或者安装过程中造成的损伤发展而成。导管架管节点的疲劳裂纹扩展主要由外界载荷的周期性反复作用导致的。因此需要对导管架管节点进行详细的疲劳分析。目前针对船舶和海洋结构物的疲劳分析主要采用传统分析方法，即以线性累积损伤理论作为基础，结合s-n曲线进行疲劳寿命的预测。但该方法往往忽略了较大的不确定性，如实际波浪环境、腐蚀、焊接缺陷等，且没有考虑到应力之间的相互作用以及没有考虑低于疲劳极限下应力的影响。这些因素导致许多海洋平台产生疲劳裂纹的时间远远早于预期，这对海洋平台的安全性和可靠性提出了挑战。

2、相对于线性累积损伤理论，断裂力学能对材料和结构的安全性进行预测与估本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤S3包括：对序列x1x2,……,xn进行变换：，得到的新序列无量纲，

3.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

4.根据权利要求3所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S41具体包括：

5.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S5包括：引入平均绝对百分比误差最小化贪心算法对训练过程进行调整，设定阈值，当预测平均绝对百分比误差的值大于阈值时，验证集的这组数据转到训练集中...

【技术特征摘要】

1.一种疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤s3包括：对序列x1x2,……,xn进行变换：，得到的新序列无量纲，

3.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括：

4.根据权利要求3所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤s41具体包括：

5.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤s5包括：引入平均绝对百分比误差最小化贪心算法对训练过程进行调整，设定阈值，当预测平均绝对百分比误差的值大于阈值时，验证集的这组数据转到训练...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文涛，苏一鸣，张雯玥，赵世发，祁玉，曹海鹏，毕京涛，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：