[发明专利]一种合金零件寿命评估管理方法及系统

权利要求书

1.一种合金零件寿命评估管理方法，包括：

对合金零件试样进行保载试验获取ε-N曲线，其中ε为总应变，N为寿命，获取ε-N曲线包括：

确定矩形波保载试验单循环保载时间；

对所述合金零件试样开展矩形波保载试验，以获得不同保载峰值载荷、不同温度下所述合金试样零件保载疲劳寿命，并绘制-N曲线、-N曲线和-N曲线，其中，为总应变，为弹性应变，为塑性应变；

对所获取的ε-N曲线进行拟合插值，包括：

根据不同温度下的-N曲线和-N曲线，利用双对数线性关系，通过一元二次方程拟合得到不同温度下的参数方程，其中，b为疲劳强度指数，c为塑性，d根据材料特性进行选取,为疲劳强度系数，为疲劳塑性系数，E为弹性模量：

将参数、、和关于温度插值并代入Coffin-Manson方程，得到对应温度下的Coffin-Manson方程；

对所述合金零件进行有限元分析，获取危险点应力状态及温度；

结合所获取的ε-N曲线和所述有限元分析的结果，获得所述合金零件的保载疲劳寿命；以及

根据设计载荷谱获得理论运行时间，并基于Miner线性累积损伤准则对所述合金零件进行保载疲劳寿命评估。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

根据试验历程统计所述合金零件的实际运行时间，并基于Miner线性累积损伤准则对所述合金零件的剩余寿命进行管理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述合金零件进行有限元分析，获取危险点应力状态及温度的步骤进一步包括：

建立所述合金零件的有限元模型；

加载载荷与边界条件进行有限元计算；以及

取计算结果中应力最大节点为危险点，并提取所述危险点的应力和对应温度Ti。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，结合所获取的ε-N曲线和所述有限元分析的结果，获得所述合金零件的保载疲劳寿命的步骤进一步包括：

根据所述危险点的应力和对应温度Ti，基于雨流计数法和Neuber法弹塑性修正获取应变历程，结合插值后的Coffin-Mason方程获取所述合金零件的保载疲劳寿命。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述合金零件进行保载疲劳寿命评估的步骤进一步包括：

要求，所述阈值为1/寿命分散系数。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述合金零件的剩余寿命进行管理的步骤进一步包括：

保证，所述阈值为1/寿命分散系数。

7.一种合金零件寿命评估管理系统，包括：

对所述合金零件的试样进行保载试验并获取ε-N曲线的保载试验模块，其中ε为总应变，N为寿命，所述保载试验模块确定矩形波保载试验单循环保载时间，并对所述合金零件试样开展矩形波保载试验，以获得不同保载峰值载荷、不同温度下所述合金试样零件保载疲劳寿命，并绘制-N曲线、-N曲线和-N曲线，其中，为总应变，为弹性应变，为塑性应变；

对来自所述保载试验模块的ε-N曲线进行拟合插值的保载试验结果处理模块所述保载试验结果处理模块根据不同温度下的-N曲线和-N曲线，利用双对数线性关系，通过一元二次方程拟合得到不同温度下的参数方程，其中，b为疲劳强度指数，c为塑性，d根据材料特性进行选取，为疲劳强度系数，为疲劳塑性系数，E为弹性模量：

将参数、、和关于温度插值并代入Coffin-Mason方程，得到对应温度下的Coffin-Mason方程；

对所述合金零件进行有限元分析并获取危险点应力状态及温度的有限元分析模块；

接收来自所述有限元分析模块的分析结果以及来自所述保载试验结果处理模块的处理结果计算疲劳寿命的保载疲劳寿命计算模块；以及

用于评估和管理所述合金零件寿命的寿命评估和管理模块。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述有限元分析模块建立所述合金零件的有限元模型，加载载荷与边界条件进行有限元计算，取计算结果中应力最大节点为危险点，并提取所述危险点的应力和对应温度Ti；

所述保载疲劳寿命计算模块根据所述危险点的应力和对应温度Ti，基于雨流计数法和Neuber法弹塑性修正获取应变历程，结合插值后的Coffin-Mason方程获取所述合金零件的保载疲劳寿命；以及

所述寿命评估和管理模块根据公式进行寿命评估和管理，其中所述阈值为1/寿命分散系数。