本發(fā)明涉及疲勞損傷評估方法，更具體地說是一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法。

背景技術(shù)：

1、車輛運(yùn)行過程中，由于路況等因素影響，結(jié)構(gòu)件受到的載荷大小和種類都會發(fā)生變化，不同種類載荷周期性交替構(gòu)成了多級疲勞載荷，使構(gòu)件受到累積損傷。此外，受到不同服役環(huán)境的影響，車輛的結(jié)構(gòu)件常常受到腐蝕的作用，隨著車輛使用時間的增加，其金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕問題日益突出，降低材料的抗疲勞性能，進(jìn)而影響車輛使用安全。因此需要構(gòu)建腐蝕－疲勞共同作用下的多級加載損傷評估方法，實(shí)現(xiàn)對多級加載下的疲勞壽命的預(yù)測，為汽車的安全運(yùn)營提供支撐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，能夠綜合考慮腐蝕環(huán)境、加載順序及載荷水平等因素，實(shí)現(xiàn)對累積損傷的評估。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，該方法包括以下步驟：

4、步驟s1：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或者要求設(shè)計疲勞式樣；

5、步驟s2：對疲勞式樣進(jìn)行腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)和非腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)；

6、步驟s3：通過公式對腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)得到的參數(shù)進(jìn)行擬合得到材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)σfc，材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)bc；通過公式對非腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)得到的參數(shù)進(jìn)行擬合得到材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)σf，材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)b；

7、步驟s4：通過公式λi＝σaeq,i/σa,i(2)和公式計算得到環(huán)境腐蝕影響權(quán)重系數(shù)λi；

8、步驟s5：根據(jù)公式計算得到加載順序影響因子μi的數(shù)值；

9、步驟s6：通過公式計算腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞積累損傷值；

10、所述m表示疲勞試驗(yàn)的加載級數(shù)，ni表示第i級疲勞載荷作用的周次，nf,i表示只有第i級疲勞載荷作用時的壽命；

11、所述λi為第i級加載環(huán)境腐蝕影響權(quán)重系數(shù)，用于表征腐蝕對疲勞壽命的影響；

12、所述公式λi＝σaeq,i/σa,i(2)，其中σa,i表示腐蝕環(huán)境下第i級疲勞加載對應(yīng)的應(yīng)力幅值，σaeq,i表示與腐蝕環(huán)境下σa,i載荷單獨(dú)作用的疲勞壽命相等時，空氣環(huán)境下的應(yīng)力幅值；

13、所述μi定義為加載順序影響因子，用于考慮加載順序及載荷水平對疲勞壽命的影響；

14、所述公式表示疲勞載荷加載到第i級時，最大的軸向應(yīng)力幅值；

15、所述腐蝕環(huán)境為液體腐蝕環(huán)境或者鹽霧腐蝕環(huán)境；

16、所述公式所述σfc表示腐蝕環(huán)境下的材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)，bc表示腐蝕環(huán)境下的材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)，且滿足

17、所述公式中，δσn是單軸疲勞應(yīng)力范圍，σa表示單軸疲勞應(yīng)力幅值，σf是材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)，b表示材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)；

18、所述多級加載疲勞試驗(yàn)為兩級和三級加載，非線性損傷累積模型公式分別：

19、

20、本發(fā)明的有益效果為：

21、能夠綜合考慮腐蝕環(huán)境、加載順序及載荷水平等因素，實(shí)現(xiàn)對累積損傷的評估，實(shí)現(xiàn)對多級加載下的疲勞壽命的預(yù)測，為汽車的安全運(yùn)營提供支撐。

技術(shù)特征：

1.一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述m表示疲勞試驗(yàn)的加載級數(shù)，ni表示第i級疲勞載荷作用的周次，nf,i表示只有第i級疲勞載荷作用時的壽命。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述λi為第i級加載環(huán)境腐蝕影響權(quán)重系數(shù)，用于表征腐蝕對疲勞壽命的影響。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述公式λi＝σaeq,i/σa,i?(2)，其中σa,i表示腐蝕環(huán)境下第i級疲勞加載對應(yīng)的應(yīng)力幅值，σaeq,i表示與腐蝕環(huán)境下σa,i載荷單獨(dú)作用的疲勞壽命相等時，空氣環(huán)境下的應(yīng)力幅值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述μi定義為加載順序影響因子，用于考慮加載順序及載荷水平對疲勞壽命的影響。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述公式表示疲勞載荷加載到第i級時，最大的軸向應(yīng)力幅值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述腐蝕環(huán)境為液體腐蝕環(huán)境或者鹽霧腐蝕環(huán)境。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述公式

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述公式中，δσn是單軸疲勞應(yīng)力范圍，σa表示單軸疲勞應(yīng)力幅值，σf是材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)，b表示材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，其特征在于：所述多級加載疲勞試驗(yàn)為兩級和三級加載，非線性損傷累積模型公式分別：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及疲勞損傷評估方法，更具體的說是一種腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞累積損傷評估方法，步驟S1：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或者要求設(shè)計疲勞式樣；步驟S2：對疲勞式樣進(jìn)行腐蝕環(huán)境下和非腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)；步驟S3：對腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)得到的參數(shù)進(jìn)行擬合得到材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)σ<subgt;fc</subgt;，材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)b<subgt;c</subgt;；對非腐蝕環(huán)境下的多級加載疲勞試驗(yàn)得到的參數(shù)進(jìn)行擬合得到材料單拉疲勞強(qiáng)度系數(shù)σ<subgt;f</subgt;，材料單拉疲勞強(qiáng)度指數(shù)b；步驟S4：計算得到環(huán)境腐蝕影響權(quán)重系數(shù)λ<subgt;i</subgt;；步驟S5：計算得到加載順序影響因子μ<subgt;i</subgt;的數(shù)值；步驟S6：計算腐蝕環(huán)境下多級加載單軸疲勞積累損傷值；能夠綜合考慮腐蝕環(huán)境、加載順序及載荷水平等因素，實(shí)現(xiàn)對累積損傷的評估。

技術(shù)研發(fā)人員：宋肖肖,王付勝,王剛,王玉樹,張紫辰,陳亞軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國民航大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9