CN110826285A - 一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，包括步骤：建立几何连续的第一有限元模型，定义晶体塑性本构方程，以此得到材料在给定的循环载荷条件下的应力应变关系；进行单轴拉伸试验和单轴疲劳试验，得到拉伸曲线和迟滞回线；通过试参法拟合获得拉伸曲线和迟滞回线，获取晶体塑性本构方程所需的材料参数和疲劳塑性滑移临界值；建立几何不连续结构的第二有限元模型，获取每个循环周次的应力应变关系和单周疲劳塑性滑移值；计算得到缺口试样的裂纹萌生寿命。本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，能够更好地实现几何不连续结构不同温度的疲劳分析，还能准确的预测裂纹萌生位置，具有直观、适用性强、精确度高的优点。

Description

一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法

技术领域

本发明涉及含缺口结构的寿命预测领域，尤其涉及一种基于ABAQUS的疲劳寿命预测方法。

背景技术

在航空发动机制造过程中，由于加工条件、制造工艺和安装条件等客观原因的存在，涡轮盘等重要零件在安装过程中不可避免地存在一些表面微缺陷。此外，在飞机运行过程中，空气中悬浮固体的冲击也会对发动机叶片和涡轮盘等重要部件造成严重损坏。正是由于这些微缺陷和小缺口的存在，加速了航空发动机涡轮盘、叶片等重要部件的疲劳裂纹萌生，降低了发动机部件的疲劳寿命。因此，为了保证经济性和安全性，在发动机零部件存在缺陷的前提下，准确评估发动机构件的正常使用寿命是非常重要的。

近些年，有限元软件的发展可以很好地满足人们对于复杂应力应变行为的理解以及提供了该状态下精确寿命预测的可行性。ABAQUS有限元商业软件不仅可以分析复杂的固定力学和结构力学系统，还可以通过强大的二次开发接口补充ABAQUS前后处理模块中不完善的功能。其中，基于FORTRAN语言的用户自定义的子程序扩展了ABAQUS在本构方程的应用，并实现了损伤评估、寿命预测等方面的功能。与现有的ABAQUS软件自带的处理模块相比，基于Fortran语言改编的用户自定义子程序，可以更好的根据自己的材料或者需求，来编译所需的本构模型。

现今针对复杂结构的疲劳分析及寿命预测的主要能够描述包含裂纹萌生和扩展阶段的连续损伤力学理论，其通过损伤变量引入统一的疲劳本构的方式描述材料在循环载荷下损伤累积直至断裂的过程。这类方法侧重于描述裂纹扩展阶段的疲劳行为，其编程复杂、收敛性差、计算成本高等特点决定了这类方法不具有很强的普适性，此外，这种方法针对宏观层面构件，对微观层面的应力应变响应以及机理分析并不准确。由于裂纹的萌生，通常是从微观层次上产生的。因此，如何更有效的评估裂纹萌生寿命，并分析裂纹萌生的原因，是非常重要的。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，能够更好地实现几何不连续结构的疲劳分析，具有直观、适用性强、精确度高的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其包括以下步骤：

S1：建立一个几何连续且包含所述几何不连续结构的材料的多个晶粒的第一ABAQUS有限元模型，并通过用户子程序UMAT定义所述材料在循环载荷的单轴疲劳试验的过程中的晶体塑性本构方程，以此得到所述材料在给定的循环载荷条件下的应力应变关系；

S2：对所述几何不连续结构的材料在同一温度下进行单轴拉伸试验以及不同应变幅的单轴疲劳试验，得到拉伸曲线和迟滞回线；

S3：建立疲劳损伤计算模型，通过试参法拟合获得所述第一ABAQUS有限元模型的拉伸曲线和迟滞回线，进而获取所述晶体塑性本构方程所需的材料参数和疲劳塑性滑移临界值；

S4：建立所述几何不连续结构的第二ABAQUS有限元模型，并结合所述步骤S1的用户子程序UMAT和所述步骤S3的材料参数和疲劳塑性滑移临界值，采用ABAQUS软件来模拟循环载荷的单轴疲劳试验，得到每个循环周次的应力应变关系和单周疲劳塑性滑移值；

S5：结合所述步骤S3的疲劳塑性滑移临界值和所述步骤S4的单周疲劳塑性滑移值，计算得到缺口试样的裂纹萌生寿命。

进一步地，在所述步骤S1中，所述晶体塑性本构方程包括主控方程，滑移流动准则方程以及背应力演化方程。

进一步地，所述步骤S1包括：

S11：建立晶体塑性本构方程中的所述几何不连续结构的材料的变形梯度F和变形速率梯度L的主控方程，所述几何不连续结构的材料的变形梯度F和变形速率梯度L的主控方程为：

F＝F_e·F_p，

L＝L_e+L_p，

其中，F为总变形梯度，F_e为弹性变形梯度，F_p为非弹性变形梯度，L为变形速率梯度，L_e为弹性变形速率梯度，L_p为非弹性变形速率梯度，为第α滑移系的塑性滑移速率，s_α为第α滑移系的滑移方向向量，m_α为第α滑移系的法向方向向量；

S12：建立晶体塑性本构方程中的滑移流动准则方程，滑移流动准则方程为：

其中，

为参考塑性滑移率，F₀为热激活自由能，k为玻尔兹曼常数，θ为绝对温度，τ^α第α滑移系的分解剪切应力，σ为应力值；B^α为第α滑移系的背应力，μ和μ₀分别是θ和0K时的剪切模量，τ₀、p、q为材料常数，S^α为第α滑移系的滑移阻力，h_s和d_D分别为静态硬化和动态恢复模量，

为第α滑移系的初始滑移阻力；

S13：建立晶体塑性本构方程中的背应力非弹性随动强化方程，所述背应力非弹性随动强化方程为：

其中，h_B为背应力硬化常数，r_D为滑移阻力相关动态回复系数，f_c是内部变量相关的耦合参数，μ₀′是在0K时的局部滑移剪切模量，λ为材料常数。

进一步地，在所述步骤S2中，所述单轴拉伸试验和单轴疲劳试验所采用的试样的形状与所述步骤S1中的第一ABAQUS有限元模型的形状相同。

进一步地，在所述步骤S3中，所述疲劳损伤计算模型根据所述步骤S1中的第一ABAQUS有限元模型和晶体塑性本构方程建立。

进一步地，在所述步骤S3中，所述疲劳塑性滑移临界值P_crit为：

其中，L_p为非弹性变形速率梯度，P_crit为疲劳塑性滑移临界值。

进一步地，在所述步骤S4中，在模拟循环载荷的单轴疲劳试验时，其计算公式采用所述步骤S1中的用户子程序UMAT所定义的晶体塑性本构方程，且所施加的循环载荷与所述步骤S2单轴疲劳实验的载荷相同。

进一步地，所述步骤S4还包括：在建立所述几何不连续结构的第二ABAQUS有限元模型后，施加合理的边界条件和外部载荷，划分模型网格。

进一步地，在所述步骤S5中，所述裂纹萌生寿命为：

其中，N_i为疲劳萌生寿命，P_crit为疲劳塑性滑移临界值，P_cyc为单周疲劳塑性滑移值。

本发明利用疲劳塑性滑移临界值P_crit作为疲劳指示因子，，可以将微观尺度的参数用做损伤参量来进行寿命的评估，这种方法的好处在于微观尺度上的预测。不仅可以预测寿命，还能够获得每个循环周次中的塑性滑移损伤积累图，由此预测裂纹萌生的位置。

本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法所采用的用户子程序UMAT中的晶体塑性本构基于经典晶体塑性理论，能够得到几何不连续结构在疲劳载荷作用下的应力应变行为，且其采用的滑移流动准则方程是一种温度相关的幂指数型滑移流动准则，这样不仅可以模拟常温，也可以模拟高温，可以用来描述不同温度状态的力学行为，从而使得本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法能够预测高温下的结构寿命。

本发明采用ABAQUS有限元模型，具有很强的直观性，可以直观地获得几何不连续结构的裂纹萌生位置和并预测该位置的裂纹萌生寿命。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的流程图；

图2为根据本发明的一个实施例的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的第一ABAQUS有限元模型的示意图；

图3为根据本发明的一个实施例的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的单轴拉伸试验和模拟曲线的拟合结果图；

图4为根据本发明的一个实施例的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的单轴疲劳试验的迟滞回线的数据和拟合曲线的拟合结果图；

图5(a)-图5(h)为本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的采用的不同缺口试样的有限元模型图，其中图5(a)-图5(h)示出了不同的缺口尺寸；

图6为本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的在不同缺口试样时，其不同循环周次累积的塑性应变线性增长轨迹图；

图7为不同缺口试样的寿命预测对比图；

图8为本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的不同缺口试样的寿命预测结果与实验验证结果的对比图；

图9为本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法预测的不同缺口长度与预测寿命之间的关系图；

图10为本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法预测的不同缺口面积与预测寿命之间的关系图。

具体实施方式

下面根据附图1-9，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1为本发明公开的一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其包括以下步骤：

S1：建立一个几何连续(即不含缺口)且包含所述几何不连续结构的材料的一定数量的晶粒的第一ABAQUS有限元模型，其中，所述晶粒的数量通常为多个，并通过用户子程序UMAT定义该材料在循环载荷的单轴疲劳试验的过程中的晶体塑性本构方程，以此得到所述材料在给定的循环载荷条件下的应力应变关系；

第一ABAQUS有限元模型是指采用有限元软件ABAQUS建模的模型，其形状如图2所示，用来描述所述几何不连续结构的材料的微观结构信息。晶体塑性本构方程包括主控方程，滑移流动准则方程以及背应力演化方程等(即下文所述的公式1到11这些模型公式)，用来描述所述几何不连续结构的材料的应力应变关系，并用于嵌入第一ABAQUS有限元模型以进行有限元的计算。应力应变关系包括弹性部分和塑性部分，其塑性部分利用所述晶体塑性本构方程计算得出。

其中，步骤S1进一步包括步骤：

S11：建立晶体塑性本构方程中的所述几何不连续结构的材料的变形梯度F和变形速率梯度L的主控方程。

其中，所述几何不连续结构的材料的变形梯度F和变形速率梯度L的主控方程为：

F＝F_e·F_p (1)；

L＝L_e+L_p (2)；

其中，F为总变形梯度，F_e为弹性变形梯度，F_p为非弹性变形梯度，L为变形速率梯度，L_e为弹性变形速率梯度，L_p为非弹性变形速率梯度，为第α滑移系的塑性滑移速率，s_α为第α滑移系的滑移方向向量，m_α为第α滑移系的法向方向向量；

S12：建立晶体塑性本构方程中的滑移流动准则方程，滑移流动准则方程包括：

其中，

为第α滑移系的塑性滑移速率，

为参考塑性滑移率，F₀为热激活自由能，单位为kJ·mol^-1，k为玻尔兹曼常数，θ(T)为绝对温度，τ^α第α滑移系的分解剪切应力，单位为MPa，演化方程如公式(5)所示，σ为应力值，单位为MPa；B^α为第α滑移系的背应力，单位为MPa，μ和μ₀分别是θ和0K时的剪切模量，单位均为GPa，τ₀、p、q为材料常数，τ₀的单位为MPa。运算符号< >表示：当x＞0时，<x>＝x；当x≤0时，<x>＝0。S^α为第α滑移系的滑移阻力，单位为MPa。其演化方程如公式(6)所示，h_s和d_D分别为静态硬化和动态恢复模量，单位均为MPa，

为第α滑移系的初始滑移阻力，单位为MPa。

由于本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法所采用的晶体塑性本构方程中的滑移流动准则方程是一种幂指数型滑移流动准则，与传统幂函数型相比，嵌入了热激活能等温度相关参数，可以模拟不同温度的材料力学行为。

S13：建立晶体塑性本构方程中的背应力非弹性随动强化方程，其中，背应力非弹性随动强化方程为：

其中，h_B为背应力硬化常数，单位为MPa，r_D为滑移阻力相关动态回复系数，演化方程如公式(8)所示，f_c是内部变量相关的耦合参数，μ′₀是在0K时的局部滑移剪切模量，单位为GPa，λ为材料常数。

本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法所采用了背应力非弹性随动强化方程，由此考虑了温度效应。

S2：对所述几何不连续结构的材料在同一温度下进行单轴拉伸试验以及不同应变幅的单轴疲劳试验，得到拉伸曲线和迟滞回线。在本实施例中，所使用的温度都是室温，但是本发明的方法也可以应用于材料的各种服役温度。

其中，所述单轴拉伸试验和单轴疲劳试验所采用的试样的形状与所述步骤S1中的第一ABAQUS有限元模型的形状相同。

S3：建立疲劳损伤计算模型，通过试参法拟合获得所述第一ABAQUS有限元模型的拉伸曲线和迟滞回线，直至拟合获得的拉伸曲线和迟滞回线与所述步骤S2中的试验所得的拉伸曲线和迟滞回线有较好的拟合程度，进而获取晶体塑性本构方程所需的材料参数F₀,p,q,τ₀,s₀,h_s,d_D,μ₀,μ′₀,h_B,f_C,μ，λ和疲劳塑性滑移临界值P_crit。其中，疲劳塑性滑移临界值P_crit是相对于现有技术新增的参数。

其中，所述疲劳损伤计算模型根据所述步骤S1中的第一ABAQUS有限元模型和晶体塑性本构方程建立。

疲劳塑性滑移临界值P_crit的计算公式如下：

其中，L_p为非弹性变形速率梯度，P_crit为疲劳塑性滑移临界值，

为疲劳塑性滑移的变化率。

由于上述步骤S1的第一ABAQUS有限元模型是几何连续的，即不含缺口的，其用于校订参数。因为该第一ABAQUS有限元模型可以与步骤S2中的拉伸曲线和迟滞回线进行拟合，所以我们通过不含缺口的第一ABAQUS有限元模型来与实验进行拟合从而确定参数。

S4：建立所述几何不连续结构(即，含缺口)的第二ABAQUS有限元模型，施加合理的边界条件和外部载荷，划分模型网格，并结合所述步骤S1的用户子程序UMAT和所述步骤S3的材料参数和疲劳塑性滑移临界值P_crit，采用ABAQUS软件来模拟循环载荷的单轴疲劳试验，得到每个循环周次的(每个积分点)的应力应变关系和单周疲劳塑性滑移值，单周疲劳塑性滑移值的计算也是利用公式(9)和(10)。所述几何不连续结构的模型形状和缺口可根据工程实际情况而改变，由于其为本发明的寿命预测对象，所以建立含缺口的第二有限元模型来预测寿命。

其中，所述循环周次的总数可以为一直到疲劳断裂时的总的循环周次。在模拟循环载荷的单轴疲劳试验时，其计算公式采用所述步骤S1中的用户子程序UMAT所定义的晶体塑性本构方程，且所施加的循环载荷与所述步骤S2单轴疲劳实验的载荷相同，由此来计算每个周次的演化。由此，可以获得单周疲劳塑性滑移值和如图6所示的每个周次的塑性滑移的演化过程。

S5：结合所述步骤S3的疲劳塑性滑移临界值和所述步骤S4的单周疲劳塑性滑移值，计算得到缺口试样的裂纹萌生寿命。

其中，所述裂纹萌生寿命为：

其中，N_i为裂纹萌生寿命，P_crit为疲劳塑性滑移临界值，P_cyc为单周疲劳塑性滑移值。

实验结果

下面采用本发明提供的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法对不同缺口试样，并采用实验的萌生寿命信息来验证本发明的有效性。其中，缺口试样的材料为镍基GH4169超合金，疲劳试验在常温空气环境下进行。试样两端施加的外载和为整体的应力控制，由于单边缺口试样的几何不连续性的影响，其缺口的最薄弱的部位处于多轴应力应变状态。

本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法需要对同样材质的不含缺口的试样进行常温空气环境下的单轴拉伸试验以及该环境下不同应变幅的单轴疲劳试验，获得的试验结果用于在本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法的步骤S2中确定公式(1)～(8)以及(11)的晶体塑性本构方程所需的材料参数。首先建立如图2所示的不含缺口的ABAQUS模型，通过试参法调整单轴拉伸和疲劳试验的模拟结果，使之与单轴拉伸和疲劳试验数据能够较好地吻合，拟合结果如图3和图4所示。其中，拟合结果为：

F₀＝295kJ·mol^-1,θ＝293K,p＝0.31,q＝1.8,τ₀＝810MPa,s₀＝340MPa,h_s＝513MPa,d_D＝6030MPa,μ₀＝192GPa,μ′₀＝72.3GPa,h_B＝540MPa,f_C＝0.41,μ＝73.65GPa，λ＝0.85。

通过采用本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，可以根据拟合结果，确定疲劳塑性滑移临界值P_crit，然后对含不同缺口材料进行寿命预测。

图5给出了不同缺口试样的ABAQUS模型图。模型大小相同，改变了不同的缺口尺寸，其中a表示缺口的长，b表示缺口的宽。图6给出了不同缺口试样的每个循环周次的疲劳累积塑性应变轨迹图。可以看出，缺口尺寸较大时，累积塑性滑移也较大。此外，塑性累积是呈线性的，因此可以用上文所述公式(11)来计算不同试样的疲劳萌生寿命。图7给出了不同缺口试样的寿命预测图。可以看出，本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法通过累积塑性滑移来预测萌生寿命的结果，与实验的结果较为接近，在2倍误差带范围内，因此，证明了此数值模拟方法的具有较高的可靠性。此外，在数值模拟的结果中，还能预测裂纹萌生的位置。裂纹萌生主要集中在两个区域，一个是缺口根部应力集中区，这是由于在缺口根部是疲劳过程中的潜在危险点，应力集中效应比较明显；一个是在远离根部的位置，此区域的裂纹萌生主要是由于局部晶粒的塑性变形较大所导致的。

在采用本发明的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法所得到的上述预测结果的基础上，下面建立更多几何不连续结构的模型(相同尺寸但是晶粒取向不同)，并通过实验来验证该方法的可行性和适用性。

图8给出了不同模型的寿命预测与实验结果的对比图，从图中可以看出，采用本发明得到的所有预测结果与实验结果的寿命对比，均在2倍误差带范围之内，证明此数值模拟方法具有较高的可靠性和稳定性。此外，针对不同缺口长度和缺口面积进行分析发现，寿命与缺口长度和缺口面积有很大的关系。图9给出了不同缺口长度的寿命对比图，从图中可以看出，随着缺口长度的增加，疲劳寿命是逐渐降低的，此外，在长度达到一定的数值以后，寿命会达到一个平台，后期缺口的长度会影响较小。图10给出了不同缺口面积的寿命对比图，从图中可以看出，随着缺口面积的增加，疲劳寿命也是逐渐减小的，在缺口面积增加后，也会出现平台现象。而且，缺口面积和疲劳寿命存在一定的演化关系：

其中A为缺口面积，N_i为疲劳寿命。

以上记载的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1：建立一个几何连续且包含所述几何不连续结构的材料的多个晶粒的第一ABAQUS有限元模型，并通过用户子程序UMAT定义所述材料在循环载荷的单轴疲劳试验的过程中的晶体塑性本构方程，以此得到所述材料在给定的循环载荷条件下的应力应变关系；

S2：对所述几何不连续结构的材料在同一温度下进行单轴拉伸试验以及不同应变幅的单轴疲劳试验，得到拉伸曲线和迟滞回线；

S3：建立疲劳损伤计算模型，通过试参法拟合获得所述第一ABAQUS有限元模型的拉伸曲线和迟滞回线，进而获取所述晶体塑性本构方程所需的材料参数和疲劳塑性滑移临界值；

S4：建立所述几何不连续结构的第二ABAQUS有限元模型，并结合所述步骤S1的用户子程序UMAT和所述步骤S3的材料参数和疲劳塑性滑移临界值，采用ABAQUS软件来模拟循环载荷的单轴疲劳试验，得到每个循环周次的应力应变关系和单周疲劳塑性滑移值；

S5：结合所述步骤S3的疲劳塑性滑移临界值和所述步骤S4的单周疲劳塑性滑移值，计算得到缺口试样的裂纹萌生寿命。

2.根据权利要求1所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述晶体塑性本构方程包括主控方程，滑移流动准则方程以及背应力演化方程。

3.根据权利要求2所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11：建立晶体塑性本构方程中的所述几何不连续结构的材料的变形梯度F和变形速率梯度L的主控方程，所述几何不连续结构的材料的变形梯度F和变形速率梯度L的主控方程为：

F＝F_e·F_p，

L＝L_e+L_p，

其中，F为总变形梯度，F_e为弹性变形梯度，F_p为非弹性变形梯度，L为变形速率梯度，L_e为弹性变形速率梯度，L_p为非弹性变形速率梯度，

为第α滑移系的塑性滑移速率，s_α为第α滑移系的滑移方向向量，m_α为第α滑移系的法向方向向量；

S12：建立晶体塑性本构方程中的滑移流动准则方程，滑移流动准则方程为：

其中，

为参考塑性滑移率，F₀为热激活自由能，k为玻尔兹曼常数，θ为绝对温度，τ^α第α滑移系的分解剪切应力，σ为应力值；B^α为第α滑移系的背应力，μ和μ₀分别是θ和0K时的剪切模量，τ₀、p、q为材料常数，S^α为第α滑移系的滑移阻力，h_s和d_D分别为静态硬化和动态恢复模量，为第α滑移系的初始滑移阻力；

S13：建立晶体塑性本构方程中的背应力非弹性随动强化方程，所述背应力非弹性随动强化方程为：

其中，h_B为背应力硬化常数，r_D为滑移阻力相关动态回复系数，f_c是内部变量相关的耦合参数，μ′₀是在0K时的局部滑移剪切模量，λ为材料常数。

4.根据权利要求1所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述单轴拉伸试验和单轴疲劳试验所采用的试样的形状与所述步骤S1中的第一ABAQUS有限元模型的形状相同。

5.根据权利要求1所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述疲劳损伤计算模型根据所述步骤S1中的第一ABAQUS有限元模型和晶体塑性本构方程建立。

6.根据权利要求1所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述疲劳塑性滑移临界值P_crit为：

其中，L_p为非弹性变形速率梯度，P_crit为疲劳塑性滑移临界值。

7.根据权利要求1所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S4中，在模拟循环载荷的单轴疲劳试验时，其计算公式采用所述步骤S1中的用户子程序UMAT所定义的晶体塑性本构方程，且所施加的循环载荷与所述步骤S2单轴疲劳实验的载荷相同。

8.根据权利要求2所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在建立所述几何不连续结构的第二ABAQUS有限元模型后，施加合理的边界条件和外部载荷，划分模型网格。

9.根据权利要求1所述的几何不连续结构的疲劳寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述裂纹萌生寿命为：

其中，N_i为疲劳萌生寿命，P_crit为疲劳塑性滑移临界值，P_cyc为单周疲劳塑性滑移值。

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