[发明专利]基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法

权利要求书

1.一种基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，包括

步骤1：获取多个断口的裂纹长度a与裂纹扩展时间t的数据对(a,t)；

通过耐久性试验获得多个断口，对多个所述断口分析获得裂纹长度与时间的数据对(a,t)；

步骤2：拟合各断口的裂纹扩展速率参数Q；

对获得的裂纹长度与裂纹扩展时间的数据对(a,t)按裂纹扩展模型进行拟合，获得断口上裂纹的裂纹扩展速率参数Q；

步骤3：通过反推得到各断口的当量初始缺陷尺寸a(0)构造EIFS数据集；

获得断口的裂纹扩展速率参数Q，根据采用的裂纹扩展速率模型计算出各断口的当量初始缺陷尺寸a(0)，并将所有应力水平下的当量初始缺陷尺寸a(0)构成一个EIFS数据集，采用EIFS-TTCI数据转换公式将EIFS数据集转换为一个服从三参数weibull分布的TTCI数据集；

步骤4：计算TTCI数据累积失效概率；

应用模糊理论求得TTCI数据集内各元素处的累积失效概率；

步骤5：确定TTCI分布中的参数；

应用灰色系统理论估计出TTCI分布的参数；

步骤6：确定整体通用当量初始缺陷尺寸EIFS分布；

根据EIFS分布与TTCI分布的转换关系及二者的数据转换公式，求出EIFS分布的参数，完成原始疲劳质量评估。

2.根据权利要求1所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，所述裂纹扩展速率参数Q计算模型为：

lna(t)＝lna(0)+Qt

式中：a(t)为裂纹扩展时间为t时的裂纹长度；a(0)为断口的当量初始缺陷尺寸；Q为裂纹扩展速率参数。

3.根据权利要求2所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，裂纹扩展速率参数Q的拟合公式为

式中：m为断口上的断口裂纹长度与裂纹扩展时间数据对(a,t)的组数；a_k为断口上第k个(a,t)数据对中的裂纹长度值；t_k为断口上第k个(a,t)数据对中的裂纹扩展时间值。

4.根据权利要求3所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，所述当量初始缺陷尺寸a(0)计算方法为：

式中，Q—根据当前断口(a,t)数据对求得的裂纹扩展速率参数。

5.根据权利要求4所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，所述EIFS-TTCI数据转换公式为：

T＝-ln A

式中：T为TTCI数据集；A为EIFS数据集。

6.根据权利要求5所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，应用模糊理论，采用正态信息扩散估计的积分求累积失效概率，计算公式为：

式中：t_i(i＝1,2,3,...,n)为样本；n为样本容量；h为经验窗宽。

7.根据权利要求6所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，所述经验窗宽h的计算方法为：

式中，y的取值与矩阵T的元素个数n有关。

8.根据权利要求7所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，TTCI分布中的参数α和ε的估计值为：

式中：为通用形状参数，为通用分布下限，中间量和。

9.根据权利要求8所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，所述通用当量初始缺陷尺寸EIFS分布为

式中：为通用常数，为通用分布上限。

10.根据权利要求1-9任一所述的基于不确定性分析的原始疲劳质量评估方法，其特征在于，适用于三参数weibull相容分布参数估计，或者适用于三参数weibull分布参数估计。