[发明专利]用于概率性疲劳裂纹寿命估计的方法和系统

权利要求书

1.一种用于对配置为遭受周期性应力的部件的疲劳裂纹寿命的概率性估计的方法(90)，所述方法(90)包括：

-根据部件的材料特性离散数据(90a-g)和裂隙尺寸离散数据(90h-j)定义部件的多个表示，其中每个表示是通过与部件相关联的一个可能的材料条件和裂隙尺寸条件定义的，

-对于每个个体表示，选择(93)部件位置和基于对在选择的位置中裂纹生长的确定(95)，确定(96)在给定数量的周期N之后所述个体表示是否失效，其中，基于在所选择的位置中的材料条件和裂隙尺寸条件确定(95)裂纹生长，其中，如果裂纹生长被确定为是不稳定的，则确定(96)该个体表示的失效，

-确定(97)在N个周期之后失效的表示的总数，并且

-确定(99)部件在N个周期之后失效的概率为PoF(N)＝Nf/S，

其中：

PoF(N)是部件在N个周期之后失效的概率，

Nf是被确定为在N个周期之后失效的表示的总数，并且

S是表示的总数。

2.根据权利要求1所述的方法(90)，还包括，

在预定数量的周期之后产生失效图，所述失效图指示了在一个区域中失效的表示的数量。

3.根据上述权利要求1所述的方法(90)，其中，每个材料条件通过从部件的材料特性的离散数据(90a-g)中提取值来定义的，这些值至少包括断裂韧度K1c(90d)和裂纹生长率da/dN(90a)。

4.根据上述权利要求1所述的方法(90)，其中，基于线性弹性断裂力学，经由仿真，执行每个个体裂纹生长确定(95)。

5.根据权利要求3所述的方法(90)，其中，所述材料特性还包括屈服强度RP02(90g)和/或极限屈服强度RM(90f)和/或杨氏模量E(90e)。

6.根据权利要求3所述的方法(90)，还包括

基于部件的材料条件产生(91a)部件的临界瞬态图，其中，临界瞬态图说明部件的应力和温度分布，其中为每个部件位置分配临界应力值和临界温度值。

7.根据权利要求6所述的方法(90)，其中，经由瞬态有限元分析产生(91a)所述临界瞬态图。

8.根据权利要求6所述的方法(90)，其中，为每个个体表示分配稍微不同的应力和/或温度分布。

9.根据权利要求1所述的方法(90)，

其中，通过裂纹生长率da/dN的数值积分确定(95)裂纹生长，其中‘da’代表裂纹尺寸增量并且‘dN’代表周期增量，

其中，使用修改的龙格-库塔积分方案执行所述积分，所述修改的龙格-库塔积分方案总是高估裂纹生长而不管积分步幅。

10.按照权利要求1所述的方法(90)，其中，根据真实裂隙尺寸分布数据(91b)获得(94)个体表示的选择的位置的裂隙尺寸条件，其中基于以下确定所述真实裂隙尺寸分布数据：

-非破坏性检查指示的裂隙尺寸分布数据(90h)，

-非破坏性检查技术(90i)的检测概率‘PoD’，和

-转换因子分布数据(90j)，其中，转换因子被定义为k＝TFS/KSR，

其中

k代表转换因子，

TFS代表真实裂隙尺寸，和

KSR代表非破坏性检查指示的裂隙尺寸。