CN106290559A - 发动机剩余寿命预测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了发动机剩余寿命预测系统，包括采集模块、检测模块、疲劳试验模块、分析模块、寿命评估模块和显示模块，其中所述分析模块：用于对实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数。本发明上述实施例考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性。

Description

发动机剩余寿命预测系统

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及发动机剩余寿命预测系统。

背景技术

为防止发动机构件的疲劳引起其结构失效，需要预测发动机构件材料的疲劳寿命。相关技术中的发动机的剩余疲劳寿命估算系统直接对发动机进行寿命预测，而没有考虑发动机构件中可能已经存在的裂纹、实际裂纹的位置及大小等因素，从而没有针对危险位置进行相应的无损检测，得到的寿命结果可能和实际寿命有很大的出入。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供发动机剩余寿命预测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

发动机剩余寿命预测系统，包括：

(1)采集模块，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值并确定发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

本发明的有益效果为：本发明上述实施例设置分析模块和寿命评估模块，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的应用场景不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的疲劳试验模块的结构示意图。

附图标记：

采集模块1、检测模块2、疲劳试验模块3、分析模块4、寿命评估模块5、显示模块6、参数计算子模块31、疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32。

具体实施方式

结合以下应用场景对本发明作进一步描述。

应用场景1

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的发动机构件寿命预测系统，包括：

(1)采集模块1，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块2，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块3，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块4：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块5：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

优选的，所述发动机构件寿命预测系统还包括显示模块6，所述显示模块6用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。

本发明上述实施例设置分析模块4和寿命评估模块5，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了发动机构件的剩余疲劳寿命与发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命之间的关系，采用最小的发动机构件的实际裂纹的疲劳寿命作为发动机构件的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述检测模块2采用矩形脉冲涡流探头对发动机构件的结构进行检测，所述矩形脉冲涡流探头包含矩形激励线圈和检测线圈，其中矩形激励线圈能够在被检对象中感应出单一方向的均匀涡流，当被检测构件存在裂纹时，均匀的涡流场被打断，所述检测线圈放置在矩形激励线圈的底部中央，用来对缺陷引起的扰动场的垂直分量进行检测，从而确定出裂纹方向和宽度。

本优选实施例采用脉冲涡流传感器进行发动机构件裂纹的检测，能够准确判断裂纹的尺寸和位置，且采用矩形线圈进行检测，被检对象的涡流不会有自抵消现象出现，检测灵敏度要比圆柱形线圈高。

优选的，所述疲劳试验模块3包括参数计算子模块31和疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，具体为：

(1)参数计算子模块31：用于计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\ΔK}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\ΔK}}_{sc},& R\≤0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔK}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\π}}}{\∫}_A{r}^{-3/2}\[\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\π}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\α}\cos \mathrm{\α}+2\cos \frac{\mathrm{\α}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\α}}{2})\\ +3({\mathrm{\σ}}_{11}-{\mathrm{\σ}}_{22})\sin \mathrm{\α}\sin \frac{5\mathrm{\α}}{2}-6{\mathrm{\σ}}_{12}\sin \mathrm{\α}\cos \frac{5\mathrm{\α}}{2}-({\mathrm{\σ}}_{11}+{\mathrm{\σ}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\α}}{2}\]dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

(2)疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，用于构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例设置的参数计算子模块31中定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；设置的疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32中以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为35℃，寿命预测的精度相对提高了15％。

应用场景2

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的发动机构件寿命预测系统，包括：

(1)采集模块1，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块2，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块3，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块4：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块5：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

优选的，所述发动机构件寿命预测系统还包括显示模块6，所述显示模块6用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。

本发明上述实施例设置分析模块4和寿命评估模块5，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了发动机构件的剩余疲劳寿命与发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命之间的关系，采用最小的发动机构件的实际裂纹的疲劳寿命作为发动机构件的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述检测模块2采用矩形脉冲涡流探头对发动机构件的结构进行检测，所述矩形脉冲涡流探头包含矩形激励线圈和检测线圈，其中矩形激励线圈能够在被检对象中感应出单一方向的均匀涡流，当被检测构件存在裂纹时，均匀的涡流场被打断，所述检测线圈放置在矩形激励线圈的底部中央，用来对缺陷引起的扰动场的垂直分量进行检测，从而确定出裂纹方向和宽度。

本优选实施例采用脉冲涡流传感器进行发动机构件裂纹的检测，能够准确判断裂纹的尺寸和位置，且采用矩形线圈进行检测，被检对象的涡流不会有自抵消现象出现，检测灵敏度要比圆柱形线圈高。

优选的，所述疲劳试验模块3包括参数计算子模块31和疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，具体为：

(1)参数计算子模块31：用于计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

(2)疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，用于构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例设置的参数计算子模块31中定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；设置的疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32中以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为36℃，寿命预测的精度相对提高了14％。

应用场景3

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的发动机构件寿命预测系统，包括：

(1)采集模块1，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块2，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块3，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块4：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块5：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

优选的，所述发动机构件寿命预测系统还包括显示模块6，所述显示模块6用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。

本发明上述实施例设置分析模块4和寿命评估模块5，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_z则为：

P_z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了发动机构件的剩余疲劳寿命与发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命之间的关系，采用最小的发动机构件的实际裂纹的疲劳寿命作为发动机构件的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述检测模块2采用矩形脉冲涡流探头对发动机构件的结构进行检测，所述矩形脉冲涡流探头包含矩形激励线圈和检测线圈，其中矩形激励线圈能够在被检对象中感应出单一方向的均匀涡流，当被检测构件存在裂纹时，均匀的涡流场被打断，所述检测线圈放置在矩形激励线圈的底部中央，用来对缺陷引起的扰动场的垂直分量进行检测，从而确定出裂纹方向和宽度。

本优选实施例采用脉冲涡流传感器进行发动机构件裂纹的检测，能够准确判断裂纹的尺寸和位置，且采用矩形线圈进行检测，被检对象的涡流不会有自抵消现象出现，检测灵敏度要比圆柱形线圈高。

优选的，所述疲劳试验模块3包括参数计算子模块31和疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，具体为：

(1)参数计算子模块31：用于计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

(2)疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，用于构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例设置的参数计算子模块31中定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；设置的疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32中以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为37℃，寿命预测的精度相对提高了13％。

应用场景4

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的发动机构件寿命预测系统，包括：

(1)采集模块1，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块2，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块3，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块4：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块5：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

优选的，所述发动机构件寿命预测系统还包括显示模块6，所述显示模块6用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。

本发明上述实施例设置分析模块4和寿命评估模块5，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了发动机构件的剩余疲劳寿命与发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命之间的关系，采用最小的发动机构件的实际裂纹的疲劳寿命作为发动机构件的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述检测模块2采用矩形脉冲涡流探头对发动机构件的结构进行检测，所述矩形脉冲涡流探头包含矩形激励线圈和检测线圈，其中矩形激励线圈能够在被检对象中感应出单一方向的均匀涡流，当被检测构件存在裂纹时，均匀的涡流场被打断，所述检测线圈放置在矩形激励线圈的底部中央，用来对缺陷引起的扰动场的垂直分量进行检测，从而确定出裂纹方向和宽度。

本优选实施例采用脉冲涡流传感器进行发动机构件裂纹的检测，能够准确判断裂纹的尺寸和位置，且采用矩形线圈进行检测，被检对象的涡流不会有自抵消现象出现，检测灵敏度要比圆柱形线圈高。

优选的，所述疲劳试验模块3包括参数计算子模块31和疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，具体为：

(1)参数计算子模块31：用于计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

(2)疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，用于构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例设置的参数计算子模块31中定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；设置的疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32中以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为38℃，寿命预测的精度相对提高了12％。

应用场景4

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的发动机构件寿命预测系统，包括：

(1)采集模块1，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块2，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块3，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块4：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块5：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

优选的，所述发动机构件寿命预测系统还包括显示模块6，所述显示模块6用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。

本发明上述实施例设置分析模块4和寿命评估模块5，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了发动机构件的剩余疲劳寿命与发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命之间的关系，采用最小的发动机构件的实际裂纹的疲劳寿命作为发动机构件的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述检测模块2采用矩形脉冲涡流探头对发动机构件的结构进行检测，所述矩形脉冲涡流探头包含矩形激励线圈和检测线圈，其中矩形激励线圈能够在被检对象中感应出单一方向的均匀涡流，当被检测构件存在裂纹时，均匀的涡流场被打断，所述检测线圈放置在矩形激励线圈的底部中央，用来对缺陷引起的扰动场的垂直分量进行检测，从而确定出裂纹方向和宽度。

本优选实施例采用脉冲涡流传感器进行发动机构件裂纹的检测，能够准确判断裂纹的尺寸和位置，且采用矩形线圈进行检测，被检对象的涡流不会有自抵消现象出现，检测灵敏度要比圆柱形线圈高。

优选的，所述疲劳试验模块3包括参数计算子模块31和疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，具体为：

(1)参数计算子模块31：用于计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

(2)疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，用于构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_T的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例设置的参数计算子模块31中定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；设置的疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32中以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为39℃，寿命预测的精度相对提高了11％。

应用场景5

参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的发动机构件寿命预测系统，包括：

(1)采集模块1，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块2，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块3，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块4：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块5：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

优选的，所述发动机构件寿命预测系统还包括显示模块6，所述显示模块6用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。

本发明上述实施例设置分析模块4和寿命评估模块5，根据所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，以确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数，这考虑到了可能实际已经存在裂纹情况，根据对发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命进行评估，从而确定发动机构件的剩余疲劳寿命，具有针对性，提高了发动机构件的剩余疲劳寿命评估的准确性，从而解决了上述的技术问题。

优选的，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

本优选实施例确定了发动机构件的剩余疲劳寿命与发动机构件的各实际裂纹的疲劳寿命之间的关系，采用最小的发动机构件的实际裂纹的疲劳寿命作为发动机构件的剩余疲劳寿命，符合木桶理论，准确度高。

优选的，所述检测模块2采用矩形脉冲涡流探头对发动机构件的结构进行检测，所述矩形脉冲涡流探头包含矩形激励线圈和检测线圈，其中矩形激励线圈能够在被检对象中感应出单一方向的均匀涡流，当被检测构件存在裂纹时，均匀的涡流场被打断，所述检测线圈放置在矩形激励线圈的底部中央，用来对缺陷引起的扰动场的垂直分量进行检测，从而确定出裂纹方向和宽度。

本优选实施例采用脉冲涡流传感器进行发动机构件裂纹的检测，能够准确判断裂纹的尺寸和位置，且采用矩形线圈进行检测，被检对象的涡流不会有自抵消现象出现，检测灵敏度要比圆柱形线圈高。

优选的，所述疲劳试验模块3包括参数计算子模块31和疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，具体为：

(1)参数计算子模块31：用于计算各种裂纹的应力强度因子幅，考虑裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，定义应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{pc}^{\max }-K_{yc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc},& R\&le;0\\ K_{pc}^{\max }-K_{pc}^{\min },& R>0\end{array}\right.$

式中

$\begin{array}{c}{\mathrm{\&Delta;K}}_{sc}=\frac{1}{2\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_A{r}^{-3/2}\&lsqb;\frac{K_{yc}}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}r}}(3{\sin }^2\mathrm{\&alpha;}\cos \mathrm{\&alpha;}+2\cos \frac{\mathrm{\&alpha;}}{2}\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2})\\ +3({\mathrm{\&sigma;}}_{11}-{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\sin \mathrm{\&alpha;}\sin \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-6{\mathrm{\&sigma;}}_{12}\sin \mathrm{\&alpha;}\cos \frac{5\mathrm{\&alpha;}}{2}-({\mathrm{\&sigma;}}_{11}+{\mathrm{\&sigma;}}_{22})\cos \frac{3\mathrm{\&alpha;}}{2}\&rsqb;dA\end{array}$

其中，为疲劳循环载荷中由最大载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，为疲劳循环载荷中由最小载荷计算得到的经塑性修正的应力强度因子值，K_yc为远场作用下的应力强度因子，由裂纹完全张开时的载荷计算得到，ΔK_sc表示裂纹尖端塑性区引起的应力强度因子增量，A为围绕裂纹尖端的塑性区的面积，其包括裂纹扩展过程中所产生的塑性变形尾迹区，σ₁₁、σ₁₂、σ₂₂为裂纹尖端塑性区内的应力，由对裂纹尖端塑性区应力场的有限元计算分析得到,R为拉伸载荷与压缩载荷的比值；

(2)疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32，用于构建各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线，以Paris公式为基础，考虑温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，定义所述疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式为：

T<0℃OR T>T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M$

0℃≤T≤T_max时，

$\frac{da}{dN}=C{\left({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}\right)}^M$

式中，T为试验温度，T_max为设定的最高温度，T_max的取值范围为[35℃,40℃]，a为裂纹扩展长度，N为循环次数，C和M为材料常数，ΔK_T为拟合非正常温度下裂纹扩展性能曲面后分析得到的非正常温度断裂门槛值，体现了温度对扩展速率的影响，且ΔK_H的取值范围需满足[0,ΔK_pc)。

本优选实施例设置的参数计算子模块31中定义了应力强度因子幅ΔK_pc的计算公式，且考虑了裂纹尖端点的塑性变形区会对材料的疲劳断裂具有决定性的影响，并将裂纹尖端塑性区等效于一个含有相变应变的均质夹杂，从而定义的应力强度因子幅ΔK_pc可以很好地作为一个合理的力学参量来定量化地分析裂纹尖端塑性区对应力强度因子的影响；设置的疲劳裂纹扩展速率曲线构建子模块32中以Paris公式为基础，考虑了温度对疲劳裂纹拓展速率的影响，并定义了疲劳裂纹扩展速率的修正计算公式，提高了计算的精度，且简单实用。

优选的，所述裂纹扩展寿命循环数N的计算公式为：

$N={\&Integral;}_{a_0}^{a_c}\frac{1}{C{({\mathrm{\&Delta;K}}_{pc}-{\mathrm{\&Delta;K}}_T)}^M}$

本优选实施例确定了裂纹扩展寿命循环数N的计算公式，提高了寿命预测的速度。

本应用场景上述实施例的最高温度T_max设定为40℃，寿命预测的精度相对提高了10％。

最后应当说明的是，以上应用场景仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳应用场景对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.发动机剩余寿命预测系统，其特征是，包括：

(1)采集模块，用于采集发动机构件结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述发动机构件结构的实测典型载荷谱；

(2)检测模块，用于检测所述发动机构件的结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

(3)疲劳试验模块，用于对所述发动机构件的材料进行疲劳试验，获取所述材料对应于各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线；

(4)分析模块：用于对所述实测典型载荷谱、各实际裂纹的裂纹位置、尺寸以及各种裂纹的疲劳裂纹扩展速率曲线进行裂纹扩展分析，确定对应于各种裂纹的裂纹扩展寿命循环数；

(5)寿命评估模块：用于根据所述裂纹扩展寿命循环数确定对应裂纹的剩余疲劳寿命的估算值以及发动机构件剩余疲劳寿命的估算值。

2.根据权利要求1所述的发动机剩余寿命预测系统，其特征是，定义对应于裂纹i＝1,2,…m的剩余疲劳寿命的估算值集为{P₁,P₂,…,P_i},发动机构件剩余疲劳寿命的估算值P_Z则为：

P_Z＝min_i＝1,2,…m{P₁,P₂,…,P_i}。

3.根据权利要求2所述的发动机剩余寿命预测系统，其特征是，还包括显示模块，所述显示模块用于显示疲劳裂纹扩展速率曲线和发动机构件剩余疲劳寿命。