[发明专利]恒变幅加载下机械结构的疲劳寿命可靠度评估方法及装置

摘要

一种恒变幅加载下机械结构的疲劳寿命可靠度评估方法及装置，该方法包括：估算机械结构疲劳寿命的最小寿命参数、尺度参数及形状参数；建立一设定可靠度下的可靠度等级因数模型，基于该模型得到可靠度等级因数；建立一设定置信度下的置信度等级因数模型，基于该模型得到置信度等级因数；计算机械结构设定可靠度及设定置信度下的特征疲劳寿命值；计算在设定可靠度及设定置信度下机械结构的强度参考值；计算机械结构在设定置信度条件下的特征疲劳寿命值并评估机械结构在恒幅加载下的疲劳寿命可靠度；假定变幅加载为多级横幅加载的集合，并基于一等效可靠度模型将各级横幅加载下预期服役循环次数进行等效，计算机械结构在变幅加载下的疲劳寿命可靠度。

主权项

1.一种恒变幅加载下机械结构的疲劳寿命可靠度评估方法，其特征在于，包括：根据三参数威布尔分布函数估算机械结构疲劳寿命的最小寿命参数、尺度参数及形状参数；建立一设定可靠度下的可靠度等级因数模型，将估算出的所述形状参数输入所述可靠度等级因数模型，得到可靠度等级因数；建立一设定置信度下的置信度等级因数模型，将所述最小寿命参数、尺度参数输入所述置信度等级因数模型，得到置信度等级因数；根据所述最小寿命参数、尺度参数、可靠度等级因数及置信度等级因数计算机械结构在所述设定可靠度及设定置信度下的特征疲劳寿命值；基于细节疲劳额定值法，并引入三参数应力‑寿命曲线模型扩展评估寿命范围，得到在所述设定可靠度及设定置信度条件下机械结构的强度参考值；利用所述强度参考值、所述设定可靠度及设定置信度下的特征疲劳寿命值与所述强度参考值之间的关系，计算所述机械结构在所述设定置信度条件下的特征疲劳寿命，根据所述设定置信度条件下的特征疲劳寿命计算及机械结构在一恒幅加载下的预计服役寿命n_t，计算机械结构的疲劳寿命超过该n_t值的概率即机械结构在该恒幅加载下可靠度D；假定机械结构承受的变幅加载为k级不同应力幅值和循环次数的恒幅加载的集合，根据所述设定置信度条件下特征疲劳寿命的计算模型得到第i级恒幅应力下的特征疲劳寿命，然后基于一等效可靠度模型，将各级应力幅值下预期承受的循环次数进行等效，计算所述机械结构在变幅加载下的疲劳寿命可靠度D_k，i≤k。