[发明专利]用于估计应力强度因子的方法和用于计算相关使用寿命的方法

权利要求书

1.一种用于在疲劳裂纹扩展模型的环境中估计数值建模部件中的应力强度因子的方法(100)，用于估计的方法由包括数据处理单元(12)的系统(10)实施，所述用于估计的方法(100)包括以下步骤：

-(E2)：从待分析部件(20)的数值模型获得在所述待分析部件(20)的不同点处模拟的多个值，也被称为获得步骤，其中，所述不同点处模拟的多个值包括：对于出现在所述待分析部件的数值模型上的三维裂纹的不同的模拟扩展增量，在相关点处的所述应力强度因子的一组模拟值、这些点的位置以及与裂纹的开裂表面有关的数据；

-(E3)：对于每个扩展增量及其一组模拟值，确定等效全局有效应力强度因子的转换幅度值以及经考虑的等效裂纹的转换长度，也被称为确定步骤，其中，所述转换幅度值对应于具有笔直前缘的平面裂纹的转换幅度值，所述转换幅度值通过使所述数值模型的三维裂纹中消耗的能量与具有笔直前缘的平面裂纹的标准模型的裂纹中消耗的能量相等而确定，所述能量本身根据所述应力强度因子确定；

-(E4)：在两个连续转换裂纹长度之间对等效全局有效应力强度因子的转换幅度值进行插值，也被称为插值步骤；

-(E5)：存储由此使用相关的裂纹长度插值的等效全局有效应力强度因子的所述转换幅度值。

2.根据权利要求1所述的用于估计的方法，其中，所述插值步骤(E4)实施分段线性插值。

3.根据权利要求1所述的用于估计的方法，其中，所述插值步骤(E4)实施曲率能量最小化的插值。

4.根据权利要求1所述的用于估计的方法，其中，所述插值步骤(E4)包括以下子步骤：

-(E41)使用线性插值进行插值；

-(E42)使用曲率能量最小化的插值进行插值，所述使用线性插值进行插值的子步骤(E41)和所述使用曲率能量最小化的插值进行插值的子步骤(E42)可以互换；

-(E43)计算至少一个量值，所述至少一个量值表示两个插值之间的所述等效全局有效应力强度因子的幅度值的差异，在对应于两个连续增量的两个裂纹长度值之间计算所述差异；

-(E44)表示所述差异的所述量值与预定阈值进行比较；

-(E45)如果表示所述差异的所述量值超过所述预定阈值，则生成指令，以便根据所述待分析部件(20)的数值模拟计算应力强度因子值和所述两个连续增量之间的裂纹的位置值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于估计的方法，包括在所述获得步骤(E2)之前的计算步骤(E1)，所述计算步骤在所述待分析部件(20)中以裂纹演变的连续增量实施有限元模拟，所述模拟由所述数据 处理单元(12)执行。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于估计的方法，其中，在获得步骤(E2)中检索的数值数据通过有限元模拟或扩展有限元模拟获得。