[发明专利]一种非线性累积的构件疲劳评估方法

说明书

技术领域

本发明属于构件疲劳评估领域，尤其是非线性累积的构件疲劳评估方法。

背景技术

目前已有的疲劳评估方法中，针对构件主要承受等幅荷载的情形，主要采用S-N曲线方法；而针对稍复杂的变幅荷载，在利用循环计数方法提取应力谱之后，一般采用线性疲劳累计的米勒（Miner）定律来评估疲劳程度。

但是，材料的疲劳累积是一个非线性过程，应力循环的加载次序对损伤累计有显著影响，因而米勒准则的理论与相应的评估结果与实际情况存在较大误差；此外，米勒准则是一个更适用于高周疲劳的理论，不能考虑偶然性的过载作用对疲劳累计的影响。

发明内容

发明目的：本发明要提供一种评估方法，对承受变幅应力时程的构件或材料进行疲劳损伤评估。

技术方案：一种非线性累积的构件疲劳评估方法，包括如下步骤：

步骤1、对构件的标准应力时程σ^block(t)进行预处理，得到峰谷值序列p(i)；

步骤2、对所述峰谷值序列p(i)进行雨流计数，提取出该构件所经历的、包含作用先后次序的应力循环序列C；

步骤3、计算标准块导致的疲劳损伤增加量ΔD_block；

步骤4、计算构件的寿命。

所述步骤2中，按照构件所经历时间的次序提取应力循环序列C。

所述步骤3包括以下步骤：

i、取出应力幅序列Δσ(i)；

ii、以i为指标遍历所有应力循环，计算该循环导致的损伤增量dD_i；

iii、对损伤增量dD_i求和，计算标准块导致的疲劳损伤增加量ΔD_block：

在所述步骤ii中，分三种情形计算损伤增量dD_i：

a）Δσ_i＜＝h₁时

dD_i＝0  (1)

b）h₁＜Δσ_i＜＝h₂时，

dDi=[(Δσi+2σm,i)Δσi]β+32B(β+3)(1-Di)αi---(2)]]>

c）Δσ(i)＞h₂时，先按非过载的b）情形估算，记为