[发明专利]一种基于张量的多轴疲劳分析方法

权利要求书

1.一种基于张量的多轴疲劳分析方法，其特征在于，该分析方法的步骤为：

S1、建立基于张量的多轴疲劳分析的第一正交坐标系；

S2、在第一正交坐标系内计算单一节点在各个工况下的应力及应力方向；

S3、选取该节点在各个工况下的最大应力σ_max，基于该最大应力形成第二正交坐标系；

S4、将其他工况下该节点的应力向步骤S2中的第二正交坐标系转换，选取转换至第二正交坐标系的最小应力σ_min；

S5、根据公式：计算σ_m和σ_a，其中σ_m为平均应力，σ_a为应力幅；

S6、用Smith-Goodman曲线或Haigh-Goodman曲线评价结构的疲劳强度。

2.根据权利要求1所述的基于张量的多轴疲劳分析方法，其特征在于，根据应力二阶张量的性质，由第一正交坐标系向第二正交坐标系转换方式如下，

公式1：σ_j′k′＝α_j′jα_k′kσ_jk；

公式2：

其中：σ_jk为第一正交坐标系中的二阶张量，σ_j′k′为转换后在第二正交坐标系中的二阶张量；α_j′j和α_k′k为第一正交坐标系与第二正交坐标系相应轴的夹角余弦值；σ₁、σ₂、σ₃为单一节点在单一工况下在第一正交坐标系内三个方向上的应力；j、k为第一正交坐标系下的x、y、z轴；j′和k′为第二正交坐标系下的x′、y′、z′轴；σ_j′k′＝α_j′jα_k′kσ_jk为转换后第二正交坐标系的x′轴方向上的应力。

3.根据权利要求1所述的基于张量的多轴疲劳分析方法，其特征在于，在步骤S3中以该最大应力方向作为x′轴，选取与x′轴相互垂直的另外两个方向形成第二正交坐标系。

4.根据权利要求1所述的基于张量的多轴疲劳分析方法，其特征在于，在步骤S4中最小应力σ_min为其他工况向x′轴转换后选取的最小应力。

5.根据权利要求3或4所述的基于张量的多轴疲劳分析方法，其特征在于，所述x′轴方向为最大应力σ_max截面的法向方向。