[发明专利]一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法

权利要求书

1.一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，安装好具备预定几何特征设计的特征结构模拟件，利用有限元模拟的计算方式，获得特征结构模拟件的施加载荷F与对应最大应力S_MAX之间的关系；

获取所述特征结构模拟件所采用材料的名义疲劳极限S_life和名义循环周次N_life；

其中，将特征结构模拟件和卡具连接好以后，设置相应材料与接触属性，卡具采用纯弹性本构，特征结构模拟件利用弹塑性本构，计算载荷F增长过程中模拟件的等效应力分布与最大应力位置，进而获得特征结构模拟件的最大应力S_max和施加载荷F两者之间的关系；

步骤2，由名义疲劳极限S_life和预定比例系数得到初始应力，将初始应力作为最大应力S_MAX，并通过上述的关系得到对应的施加载荷F1，以施加载荷F1对特征结构模拟件进行疲劳加载测试；

在疲劳加载测试，以满足名义循环周次N_life且未发生断裂为达成条件，每达成条件一次，则初始应力增加5％作为最大应力S_MAX，并通过上述的关系得到对应的施加载荷Fi(i＝2,3,…,n)，以施加载荷Fi对特征结构模拟件继续进行疲劳加载测试，直至发生断裂，结束疲劳加载测试；

步骤3，由发生断裂时的施加载荷F_n和所述关系得到施加载荷F_n所对应的最大应力S_fal；获取发生断裂时的施加载荷F_n所对应的疲劳循环周次N_n；

步骤4，根据所述疲劳循环周次N_n和疲劳载荷F_n，计算得到所述特征结构模拟件的疲劳极限S′_e，公式为：其中，

2.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：疲劳循环周次N_n名义循环周次N_life。

3.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：所述特征结构模拟件的几何特征包括孔、圆角、薄截面、异型截面、非完整性表面中的一种或者多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：所述特征结构模拟件的材料为Coaxing效应不明显的金属中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：所述疲劳加载测试在80％的名义疲劳极限S_life所对应的疲劳测试载荷下实施。

6.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：步骤1中，最大应力S_max根据特征结构模拟件所采用的材料特性选择Von Mises等效应力或最大主应力。

7.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：步骤2中，所述特征结构模拟件所采用材料的名义疲劳极限S_life和所述疲劳极限S_life对应的名义循环周次N_life的获取方法为：查找材料性能手册或利用常规疲劳性能试验方法获得。

8.根据权利要求1所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：所述特征结构模拟件材质为钛铝合金、钛合金或钛基复合材料。

9.根据权利要求4所述的一种特征结构模拟件疲劳极限的测试方法，其特征在于：所述特征结构模拟件的材料为Coaxing效应不明显的合金。