[发明专利]用于计算结构的疲劳以及疲劳破坏的方法

摘要

本申请提供一种用于计算结构的疲劳以及疲劳破坏的方法。本发明涉及用于虚拟地预测结构的耐久性性能从而能够优化该耐久性性能的方法。在第一步骤，通过一系列计算点对该结构进行建模。然后针对每个点确定由载荷循环所引起的应力及应变。然后，预测并存储由于载荷循环而引起的累积损伤。为了预测，首先使用滞后算子作为载荷随时间变化的函数计算应力沿着滞后分支的一部分的变化，其次使用应力的变化以及所存储的累积损伤，计算损伤的变化。然后基于这些属性的变化来计算应力及应变的进一步的变化，以确定新的适合的滞后分支。然后，作为载荷随时间进一步变化的函数计算应力沿着适合的滞后分支的另外的部分的进一步的变化。最后相应地制造该结构。

主权项

1.一种用于虚拟地预测结构的耐久性性能从而能够优化所述耐久性性能的方法，其中，通过一系列计算点来对所述结构进行建模，其中，针对每个计算点，‑确定由载荷循环所引起的应力及应变，所述应力及应变限定滞后分支，以及‑预测并存储由于所述载荷循环而引起的累积损伤，以及‑使用滞后算子，作为所述载荷随时间变化的函数计算所述应力沿着滞后分支的变化，所述滞后算子追踪材料记忆，以及‑使用所述应力的所述变化以及所存储的所述累积损伤，计算所述损伤的变化，并且因此，还计算所述结构的属性在所述计算点处的变化，所述属性包括刚度，其中，计算所述损伤的变化还包括使用特征数据，所述特征数据将损伤和属性的所述变化与所述累积损伤以及所述应力的变化相关联，以及‑基于所述属性的所述变化来计算所述应力及应变的进一步的变化，以确定新的适合的滞后分支，以及‑作为所述载荷随时间进一步变化的函数，计算所述应力沿着所述新的适合的滞后分支的变化，以及‑在方法的最后，相应地制造所述结构，其中，所述结构由下述材料制成：当经受所述载荷循环时，由于疲劳破坏，在损坏之前累积损伤的材料。