一种基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法技术

技术编号:44534901 阅读:12 留言:0更新日期:2025-03-11 14:04
本发明专利技术涉及疲劳裂纹萌生模式的预测领域,具体涉及一种基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,包括:制备金属材料的金相样品,采用显微镜拍摄金相样品的微观组织图片;确定金属材料的缺陷类型,对微观组织图片进行处理,统计缺陷类型的缺陷尺寸与数量;对多个缺陷尺寸以及对应的缺陷数量进行对数正态分布曲线拟合,得到缺陷尺寸分布的概率密度函数;基于最大缺陷尺寸和缺陷尺寸分布的概率密度函数,得到金属材料疲劳裂纹萌生位置预测模型;将待检测金属材料的最小缺陷尺寸输入金属材料疲劳裂纹萌生位置预测模型,得到萌生位置概率预测值;本发明专利技术能够提高疲劳性能分析的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及疲劳裂纹萌生模式的预测领域,具体涉及一种基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法


技术介绍

1、先进航空发动机需要具备高推重比、高增压比的性能,其中压气机叶片在实际服役时需要在高温下承受较大幅值的循环载荷作用。而高温钛合金凭借其较低的密度、良好的结构强度以及耐高温的特点,在航空发动机的叶片领域得到了广泛的应用。

2、由于发动机叶片需要在较高的转速和载荷下做往复循环运动,因此疲劳断裂是钛合金最为常见的失效形式,其中疲劳裂纹的萌生和早期扩展是金属材料疲劳失效的关键。在一定范围内,钛合金的疲劳裂纹萌生位置包括表面与内部,但其s-n曲线呈现出非连续双线型分布,即两段曲线间既没有连续下降的阶梯状排布,也没有水平段,且曲线的低寿命段都是表面萌生,高寿命段都是内部萌生。

3、这种现象通常与钛合金特殊的微观组织缺陷有关。以ti60钛合金为例,在一定实验应力的范围内,ti60钛合金的疲劳裂纹萌生于大于临界尺寸的α相晶粒。当该晶粒仅存在于样品内部时,疲劳裂纹将于内部萌生;若该晶粒出现在样品表面,疲劳裂纹则将在表面萌生,并且由于样品表面区本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:

3.根据权利要求2所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤S2-2中,所述缺陷的尺寸的统计过程包括:

5.根据权利要求4所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤S2-3具体包括:

<p>6.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤s1具体包括:

3.根据权利要求2所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于概率统计的疲劳裂纹萌生位置的预测方法,其特征在于,所述步骤s2-2中,所述缺陷的尺寸的统计过程包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:赵子华张沛鑫孙冠泽
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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