[发明专利]一种结构无限寿命下的轻量化设计方法

摘要

本发明提出了一种结构无限寿命下的轻量化设计方法，在设计过程中，结构危险位置的静强度和疲劳强度高于结构应力的值恰好为理想设计裕度，保证结构的轻量化；结构危险位置的应力小于疲劳极限，保证结构的无限寿命。通过进行应力场与静强度场、应力场和疲劳强度场之间的轻量化匹配设计，基于静强度场和疲劳强度场的设计反向确定工艺的定量匹配，将设计与制造耦合，实现了结构无限寿命下真正意义上的轻量化设计，保证结构无限寿命下最大程度发挥结构材料利用率、强度潜能。

主权项

1.一种结构无限寿命下的轻量化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获得极限载荷下结构危险位置处沿深度方向的应力分布图，确定危险位置处的最大应力值；步骤2，确定理想的静强度设计的裕度和理想的疲劳强度设计的裕度；步骤3，基于静强度场的轻量化设计：设计步骤1中结构危险位置的静强度高于应力场的值为静强度设计的裕度，同时通过工艺处理保证结构其余位置的静强度高于应力分布；步骤4，获得步骤1中结构危险位置处结构的疲劳强度分布图，确定危险位置处的最小的疲劳强度；步骤5，基于疲劳强度场的轻量化设计：根据疲劳强度分布图，设计步骤1中所述危险位置的疲劳强度高于应力场的值为疲劳强度设计的裕度；结构危险位置的应力小于结构的疲劳强度。