CN106096210A - 一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术，将成对的载荷峰谷值分解成两个独立的完整循环，并对其进行处理，截除低载循环，保留高载循环，合并中载循环，记录最终得到疲劳载荷谱，用于加速试验。本发明具有简单实用、操作方便、编制精度高、试验时间压缩效果显著等优点。

Description

一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术

技术领域

本发明提供一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术，属于试验测试技术领域。

背景技术

编制疲劳载荷谱是对构件进行寿命估算与疲劳试验的重要前提，由于实测载荷谱往往包含大量的高频低载，施加此类载荷所需的时间经常占零部件全尺寸试验总时间的大部分，造成极大的时间、人力、物力资源浪费，因此，为了缩短试验时间，降低试验成本，本发明提出一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术。在保持实测载荷谱中高载的同时，截除大量不造成疲劳损伤的低载，并按疲劳损伤等效原则归并大量造成一定损伤的中载，这样编制的加速试验疲劳载荷谱损伤等效精度高，既能保持载荷顺序效应，又能有效地缩短试验时间，具有重要的学术意义和工程应用价值。

发明内容

1、目的：本发明的目的是提供一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术，该技术具有简单实用、操作方便、损伤等效精度高、时间压缩效果显著等优点。

2、技术方案：按照如下技术处理过程编制用于加速试验的疲劳载荷谱：

步骤1：采用计算机按顺序读取实测载荷谱中的两对(4个)载荷峰谷值。

步骤2：根据雨流计数法，检查这两对载荷峰谷值是否能分解出两个独立的完整循环，若不能分解，则进入步骤3；若能分解，则进入步骤4。

步骤3：保留该载荷峰谷值，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理。

步骤4：检查分解出的独立载荷循环是否属于低载循环。如果该独立载荷循环对应的疲劳应力低于疲劳极限，或该独立载荷循环对应的应力强度因子低于裂纹扩展门槛值，则判定为低载循环，并将此载荷循环予以截除(即剔除读取的此对载荷峰谷值)，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了 新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，进入步骤5。

步骤5：检查分解出的独立载荷循环是否属于高载循环。如果该独立载荷循环对应的疲劳应力高于10⁴循环周次对应的疲劳强度，或该独立载荷循环对应的应力强度因子高于10^-4mm/cycle裂纹扩展速率对应的应力强度因子，则判定为高载循环，并保留此载荷循环，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，该独立载荷循环判定为中载循环，并进入步骤6。

步骤6：根据疲劳损伤等效原理，采用Miner线性累积损伤方法，进行损伤当量折算，将此两个相邻载荷循环合并成一个载荷循环，如果合并后的新载荷循环不构成高载，则将此新载荷循环代替载荷谱中原先的两个载荷循环，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理。

如此循环往复，直到计算机按顺序读取，并处理完实测载荷谱中所有的载荷峰谷值，记录最终得到的疲劳载荷谱，用于加速试验。

3、优点及功效：本发明提供一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术，其优点是简单实用、操作方便、损伤等效精度高、时间压缩效果显著。

附图说明

图1为本发明所述的加速试验疲劳载荷谱编制技术的流程框图。

具体实施方式

图1为本发明所述方法的流程框图，具体技术处理过程如下：

步骤1：采用计算机按顺序读取实测载荷谱中的两对(4个)载荷峰谷值。

步骤2：根据雨流计数法，检查这两对载荷峰谷值是否能分解出两个独立的完整循环，若不能分解，则进入步骤3；若能分解，则进入步骤4。

步骤3：保留该载荷峰谷值，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷 数据处理。

步骤4：检查分解出的独立载荷循环是否属于低载循环。如果该独立载荷循环对应的疲劳应力低于疲劳极限，或该独立载荷循环对应的应力强度因子低于裂纹扩展门槛值，则判定为低载循环，并将此载荷循环予以截除(即剔除读取的此对载荷峰谷值)，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，进入步骤5。

步骤5：检查分解出的独立载荷循环是否属于高载循环。如果该独立载荷循环对应的疲劳应力高于10⁴循环周次对应的疲劳强度，或该独立载荷循环对应的应力强度因子高于10^-4mm/cycle裂纹扩展速率对应的应力强度因子，则判定为高载循环，并保留此载荷循环，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，该独立载荷循环判定为中载循环，并进入步骤6。

步骤6：根据疲劳损伤等效原理，采用Miner线性累积损伤方法，进行损伤当量折算，将此两个相邻载荷循环合并成一个载荷循环，如果合并后的新载荷循环不构成高载，则将此新载荷循环代替载荷谱中原先的两个载荷循环，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理。

如此循环往复，直到计算机按顺序读取，并处理完实测载荷谱中所有的载荷峰谷值，记录最终得到的疲劳载荷谱，用于加速试验。

Claims (1)

1.一种用于加速试验的疲劳载荷谱编制技术，具体的技术处理过程如下：

步骤1：采用计算机按顺序读取实测载荷谱中的两对(4个)载荷峰谷值。

步骤2：根据雨流计数法，检查这两对载荷峰谷值是否能分解出两个独立的完整循环，若不能分解，则进入步骤3；若能分解，则进入步骤4。

步骤3：保留该载荷峰谷值，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理。

步骤4：检查分解出的独立载荷循环是否属于低载循环。如果该独立载荷循环对应的疲劳应力低于疲劳极限，或该独立载荷循环对应的应力强度因子低于裂纹扩展门槛值，则判定为低载循环，并将此载荷循环予以截除(即剔除读取的此对载荷峰谷值)，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，进入步骤5。

步骤5：检查分解出的独立载荷循环是否属于高载循环。如果该独立载荷循环对应的疲劳应力高于10⁴循环周次对应的疲劳强度，或该独立载荷循环对应的应力强度因子高于10^{- 4}mm/cycle裂纹扩展速率对应的应力强度因子，则判定为高载循环，并保留此载荷循环，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，该独立载荷循环判定为中载循环，并进入步骤6。

步骤6：根据疲劳损伤等效原理，采用Miner线性累积损伤方法，进行损伤当量折算，将此两个相邻载荷循环合并成一个载荷循环，如果合并后的新载荷循环不构成高载，则将此新载荷循环代替载荷谱中原先的两个载荷循环，然后，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理；否则，再依次读取后续一对载荷峰谷值，新读取的一对载荷峰谷值和在它排列顺序前的一对载荷峰谷值组成了新的两对载荷峰谷值，重复步骤2载荷数据处理。

如此循环往复，直到计算机按顺序读取，并处理完实测载荷谱中所有的载荷峰谷值，记录最终得到的疲劳载荷谱，用于加速试验。