[发明专利]增材制造材料P-S-N曲线表征方法及其应用

权利要求书

1.一种增材制造材料P-S-N曲线表征方法，其特征在于，包括：

准备试件；

在预设应力比R下对n个试件进行多个应力作用下的疲劳试验，获得与不同应力对应的疲劳寿命，n＞1；

采用极大似然估计法建立似然函数

对每一个应力下的疲劳寿命样本进行处理，迭代求解得到参数α，μ₁，σ₁，μ₂，σ₂，其中，α为权重，0≤α≤1，μ₁、μ₂分别为2个分布的数学期望，σ₁、σ₂分别为双峰分布的对数寿命标准差；

利用P(N≥N_P)＝P，x_P＝lgN_P，采用数值解法，及参数α，μ₁，σ₁，μ₂，σ₂求解可靠寿命N_P，P为可靠度，

采用双峰对数正态分布描述给定应力水平下对应可靠度P的可靠寿命N_P随应力峰值σ_max变化的P-S-N曲线。

2.如权利要求1所述的增材制造材料P-S-N曲线表征方法，其特征在于，P-S-N曲线描述中，采用幂函数式进行描述，所述幂函数为：

其中P为可靠度；σ_max为应力峰值；m_P为幂；N_P为可靠寿命；C_P为曲线参数。

3.如权利要求2所述的增材制造材料P-S-N曲线表征方法，其特征在于，m_P的求解公式为：

N_P，j(j＝1，…，k)为给定可靠度要求P下的可靠寿命，σ_max，j(j＝1，…，k)为基于应力比R下应力水平，k为迭代次数。

4.如权利要求2所述的增材制造材料P-S-N曲线表征方法，其特征在于，曲线参数C_P的求解公式为：

N_P，j(j＝1，…，k)为给定可靠度要求P下的可靠寿命，σ_max，j(j＝1，…，k)为基于应力比R下应力水平，k为迭代次数。

5.如权利要求1-4任一项所述的增材制造材料P-S-N曲线表征方法，其特征在于，所述双峰对数正态分布为：

概率密度函数f(x)＝αf₁(x)+(1-α)f₂(x)

分布函数

设给定应力水平下的疲劳寿命为N，用随机变量Y表示，取其对数为x＝lgY。

6.如权利要求1-4任一项所述的增材制造材料P-S-N曲线表征方法，其特征在于，在疲劳试验中，试件的破坏形式包括：表面及亚表面起裂；内部起裂。

7.一种权利要求1-4任一项所述增材制造材料P-S-N曲线表征方法的应用，其特征在于，应用材料包括：铸件、C/C、C/SiC、颗粒增强金属材料。