考虑疲劳体积效应的轮盘低周疲劳寿命分析体方法及系统

专利主权项内容

1.考虑疲劳体积效应的轮盘低周疲劳寿命分析体方法，其特征在于，包括：开展轮盘材料标准棒疲劳试验，分析获得表征轮盘材料的疲劳性能的分散性参数，在Manson-Coffin公式基础上引入分散性参数，建立轮盘材料应变疲劳概率模型；所述应变疲劳概率模型为，其中/>为轮盘材料标准棒的总应变幅，/>为轮盘材料的弹性模量，/>为标准棒的寿命，/>为标准棒的平均应力，/>为轮盘材料的疲劳强度系数，/>为轮盘材料的疲劳延性系数，/>为轮盘材料的疲劳强度指数，为轮盘材料的疲劳延性指数，/>为轮盘材料在双对数坐标系下寿命与弹性应变幅分量的线性回归标准差、/>为轮盘材料在双对数坐标系下寿命与塑性应变幅分量的线性回归标准差，u为轮盘材料在双对数坐标系下寿命与弹性应变幅分量的线性回归标准随机正态变量，u为轮盘材料在双对数坐标系下寿命与塑性应变幅分量的线性回归标准随机正态变量；c12将轮盘材料循环应力应变曲线公式中的弹性模量作为表征材料受力响应的随机性，并引入几何参数表示结构随机性，引入载荷变量表征载荷随机性，建立同时考虑轮盘材料受力响应性能、几何参数以及载荷变量的轮盘有限元参数化模型；在轮盘有限元参数化模型上按照载荷谱进行轮盘应力应变循环历程分析，对轮盘有限元参数化模型的各单元应力应变变程进行统计，将每个有限元参数化模型的网格单元分成多个子块，利用节点应变幅及平均应力法计算每个有限元网格单元内每个子块形心处的应变幅及平均应力；累积具有相同应变幅及平均应力水平的子块体积，得到轮盘每个有限元网格单元应变幅及平均应力水平的体积分布；筛除每个有限元网格单元中应变幅小于应变下限值的体积分布，得到分析条件下的轮盘危险体积—应力—应变分布；根据轮盘危险体积—应力—应变分布以及轮盘材料应变疲劳概率模型分析获得每个有限元网格单元给定寿命的失效概率，根据不同区域失效概率以及Weibull串联模型，得到整个轮盘给定寿命的失效概率；对轮盘有限元参数化模型进行拉丁超立方抽样，获得轮盘应力应变分析的样本点；将样本点的整个轮盘给定寿命的失效概率与样本点对应的弹性模量、几何参数及载荷变量建立关联，构建代理模型；利用代理模型分析获得轮盘的概率寿命分布。