CN113779714A - 一种焊接接头用p_s_n曲线测定方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法及系统，包括获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值；计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差；基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，判断每个试验等级的试样数据是否足够；基于输入的不同可靠度等级，绘制P_S_N曲线。本发明考虑焊接质量等级对焊接疲劳数据的影响，焊缝疲劳寿命离散度小，采用有限元方法计算焊接疲劳试样的不同应力类型，针对不同可靠度等级的SN曲线拟合处理，获得高存活率、高置信度的P_S_N曲线，以便直接用于工程机械产品设计和寿命估算，减少疲劳试验工作量和成本。

Description

一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法、装置及系统

技术领域

本发明属于焊接结构疲劳测试技术领域，具体涉及一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法、装置及系统。

背景技术

目前焊接已成为工程结构上最主要连接方法，焊接结构重量占钢铁结构总用量50％以上。然而，焊接结构的断裂事故却频繁发生，其中80％-90％为疲劳失效。这些疲劳失效频繁地发生在承受动载的工程机械结构件焊接部位，造成巨大的经济损失。因此，研究焊接接头的疲劳断裂行为具有重要的理论和应用价值。

随着疲劳试验研究的不断发展和结构轻量化的要求不断提高，有限寿命设计在工程机械行业得到广泛的应用。而有限寿命设计，特别是焊缝位置处的有限寿命设计需要提供准确可靠的疲劳试验数据。疲劳试验数据受到许多随机因素的影响，具有很大的离散性，用常规方法做出的S_N曲线，是存活率P＝50％的中值S_N曲线，其置信度也为50％，仅能代表中值疲劳寿命与应力水平之间的关系。在焊接结构件设计与疲劳寿命估算时采用这种曲线作为依据，往往较为危险。就需要在任意成活率(P)-置信度(C)下的S_N曲线和疲劳数据进行测定与研究，从而可以按照相应概率水平完成对结构的可靠性设计与寿命预测。国内外对板材的疲劳性能S_N曲线研究比较广泛，针对焊接接头在交变应力作用下的疲劳行为，测定其疲劳寿命与所受应力水平关系的曲线研究较少。

公开号为US20130006542A1的美国发明专利申请中，公开了《Assessment ofShear Fatigue Property of Rolling Contact Metal and Estimation of FatigueLimit Maximum Contact Pressure Using Same Assessment》，提出通过超声波转向疲劳测试确定滚动接触金属材料的剪切应力振幅与装载次数之间的关系，和剪切疲劳强度确定，根据预定标准确定从剪切应力振幅和负载数之间的关系。可见，其主要通过超声波转向疲劳测试确定滚动接触金属材料的剪切应力振幅与加载次数之间的关系，根据预定标准进行疲劳试验测试P_S_N曲线，并未涉及焊接接头疲劳试验测试数据处理方法及P_S_N曲线测试系统。

公开号为CN109883636A的中国发明专利申请中，公开了《一种电池包用铝合金P_S_N曲线测试方法》，提出一种电池包用铝合金P_S_N曲线测试方法，方法具体包括如下步骤：S1、保持原板厚度，一侧抛光，一侧保持原始状态，抛光粗糙度Ra≤0.2μm；S2、将P_S_N曲线分为三个区段，设定各个区段的应力水平及试样数；S3、设定测验参数，即关注部位的峰值穿越频率及应力比值；S4、基于设定的测验参数及应力水平对各试样进行S_N曲线的测试，并绘制P_S_N曲线。基于电池包所处实际环境来获得的应力比和加载频率，获得的试验数据更符合产品的实际使用环境，获得疲劳寿命数据在实际产品寿命预测中准确性更高；获得的P_S_N曲线可以根据相应概率水平完成对电池结构的可靠性设计与寿命预测。可见，其主要基于设定的测验参数及应力水平对各试样进行S_N曲线的测试，并绘制P_S_N曲线，主要针对铝合金材料P_S_N曲线测试方法，未涉及焊接接头疲劳试验测试数据处理方法及P_S_N曲线测试系统。

公开号为CN109470549A的中国发明专利申请中，公开了《增材制造材料P_S_N曲线表征方法及其应用》，提出一种增材制造材料P_S_N曲线表征方法及其应用。采用双峰对数正态分布描述给定应力水平下的疲劳寿命分布特性的模型，并建立了分布参数估计方法。在此基础上，建立了疲劳P_S_N曲线参数估计方法。获取给定应力水平下的疲劳试验结果，通过双峰对数正态分布的数据处理，并建立分布参数估计方法，形成P_S_N的曲线表征描述材料的疲劳寿命分布特征，比单峰的对数正态分布模型更为合理，能更好的反映由于工艺特性等因素导致的疲劳寿命分散性问题，在有限试件试验的基础上获得的结果更合理。可见，采用双峰对数正态分布描述给定应力水平下的疲劳寿命分布特性的模型，并建立了分布参数估计方法，并建立了疲劳P_S_N曲线参数估计方法。能更好的反映由于工艺特性等因素导致的疲劳寿命分散性问题，在有限试件试验的基础上获得的结果更合理。同样，未涉及焊接接头疲劳试验测试数据处理方法及P_S_N曲线测试系统。

公开号为CN108460183A的中国发明专利申请中，公开了《一种小样本量测定航空发动机材料高周疲劳P_S_N曲线测试方法》提出一种小样本量测定航空发动机材料高周疲劳P_S_N曲线测试方法，包括：基于同一试样在不同应力水平下疲劳寿命在各自母体分布中相同的概率分布点符合式(4)表达式：

中，n_ji为试样i在第j应力水平下的对数寿命，u_j为第j应力水平下的对数寿命均值，σ_j为第j应力水平下的对数寿命标准差；下标j换为k时含义相同；不同应力水平下的各个寿命样本点之间存在一一对应的关系，根据式(4)的对应关系，把某一应力水平上的疲劳寿命等效到另一个应力水平上，实现样本信息聚集，进而由小样本试验得到当量大样本，并依据当量大样本数据进行寿命分布参数统计。本发明提供的方法是基于样本聚集原理，可通过少量试验数据得到疲劳寿命分布，并得到较为精确的P_S_N曲线。可见，其主要基于样本聚集原理，通过少量试验数据获得疲劳寿命分布，即一种小样本量测定航空发动机材料高周疲劳P_S_N曲线测试方法，并未涉及焊接接头疲劳试验测试数据处理方法及P_S_N曲线测试系统。

《钢材料焊接接头P-S-N曲线试验研究》提出针对两种不同形式和不同钢材料的焊接接头疲劳试验件，进行等幅疲劳试验，通过接头疲劳试验寿命数据的统计分析，是采用Shapiro检验法将疲劳寿命或者对数疲劳寿命按由小到大顺序排列，检验统计分析，获得焊接试件的p-S-N曲线，为寿命评估提供必要的数据基础。可见，采用Shapiro检验法将疲劳寿命或者对数疲劳寿命按由小到大顺序排列，检验统计分析，获得焊接试件的p-S-N曲线，是建立在大量疲劳试验基础上。

《A6005A-T6铝合金焊接接头P-S-N疲劳寿命研究》根据铝合金材料疲劳试验统计分析方法，求出了A6005A-T6铝合金焊接接头平滑样和带余高试样的P-S-N曲线，基于该曲线对不同应力集下的试验数据进行了可靠性分析，探讨了S-N曲线与P-S-N曲线之间的优劣性。研究结果表明，如果用高存活率、高置信度的P-S-N曲线进行设计和寿命估算，其结果将更有利于安全。可见，其是采用成组法与升降法相结合的方式进行，用成组法和升降法确定中值疲劳寿命和安全疲劳寿命的基础上通过曲线拟合而取得p-S-N曲线。

以上检索结果均未形成系统，仅通过公式计算推算或拟合，数据处理量比较大，工作比较繁琐。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法、装置及系统，能够将有限元分析和少量试样疲劳试验结合起来获得试验数据，针对不同可靠性下的SN曲线拟合处理，获得高存活率、高置信度的P_S_N曲线，以便直接用于工程机械产品设计和寿命估算，减少疲劳试验工作量和成本，提高产品可靠性。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，包括：

获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值，形成原始数据；

基于获取到的原始数据，计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，同时剔除不合理的疲劳寿命值；

基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，判断每个试验等级的试样数据是否足够；

若每个试验等级的试样数据是足够的，则基于输入的不同可靠度等级，分别计算与各可靠度等级对应的截距及斜率，进而在双对数对标上绘制出与不同可靠度等级对应的SN曲线，完成焊接接头用P_S_N曲线测定。

可选地，所述不同试验应力等级下对数疲劳寿命的计算公式为：

x_ji＝lgN_ji

所述不同试验应力等级下对数疲劳寿命的均值的计算公式为：

所述不同试验应力等级下对数疲劳寿命标准差的计算公式为：

其中,x_ji为试验应力等级为j时第i个焊接试样的对数疲劳寿命，N_ji为试验应力等级为j时第i个焊接试样的疲劳寿命值，n_j为试验应力等级为j时焊接试样的数量，

为试验应力等级为j时n_j个焊接试样的对数疲劳寿命的平均值，

为试验应力等级j下对数疲劳寿命标准差。

可选地，与各可靠度等级对应的截距及斜率的计算方法包括：

当可靠度等级为p_i时，基于正态分布函数计算出各试验应力等级下的标准正态偏量，若该标准正态偏量与各试验应力等级下的对数疲劳寿命成线性关系，则基于不同试验应力等级下的对数疲劳寿命的均值和方差，计算可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命；

当可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命与对数应力等级成线性关系，则采用线性拟合的方式计算出可靠度等级p_i对应的截距

及斜率

可选地，标准正态偏量与各试验应力等级下的对数疲劳寿命成线性关系通过以下方法判断：

基于预设的公式，计算出试验应力等级j下的相关系数r_j：

其中，x_ji为试验应力等级j下第i个焊接试样的对数疲劳寿命，

为可靠度等级为p_i时的标准正态偏量；

若|r_j|>r_min，则表示可靠度等级p_i下标准正态偏量与对数疲劳寿命成线性关系。

可选地，可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命与对数应力等级成线性关系通过以下方法判断：

计算可靠度为p_i时对数疲劳寿命及对数应力等级的相关系数r_pi：

其中，σ_j应力等级为j时应力值，N_j为应力等级为j且可靠度为p_i的对数疲劳寿命；

若|r_pi|>r_min，则表示可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命与对数应力等级成线性关系。

可选地，所述不同可靠度下的斜率的计算公式为：

不同可靠度下的截距的计算公式为：

与不同可靠度等级对应的SN曲线的表达式为：

其中，N_j为应力等级为j且可靠度为p_i的疲劳寿命，σ_j为应力等级为j时的应力值，m为应力等级的个数，

为可靠度为p_i时SN曲线的截距，

为可靠度为p_i时的斜率，

为可靠度为p_i时不同应力等级下的疲劳寿命

可选地，所述判断每个试验等级的试样数据是否足够，具体为：

计算出各个试验应力等级下所需的最少焊接试样数，若各个应力等级下焊接试样数量小于计算出的最少焊接试样数，则应在该应力等级下增加焊接试样的个数，直至各个应力等级下焊接试样数量大于计算出的最少焊接试样数。

可选地，所述最少焊接试样数的计算公式为：

其中，δ_max为误差限度，n_j为应力等级为j时所需的试样的个数；t_r为t分布值，

为应力等级j下的对数疲劳寿命的标准离差，

为应力等级j下i个焊接试样的对数疲劳寿命的平均值，

为可靠度等级为p_i时的标准正态偏量，k为标准离差修正系数。

第二方面，本发明提供了一种焊接接头用P_S_N曲线测定装置，包括：

获取模块，用于获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值，形成原始数据；

计算模块，用于基于获取到的原始数据，计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，同时剔除不合理的疲劳寿命值；

判断模块，用于基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，判断每个试验等级的试样数据是否足够；

曲线测定模块，用于若每个试验等级的试样数据是足够的，则基于输入的不同可靠度等级，分别计算与各可靠度等级对应的截距及斜率，进而在双对数对标上绘制出与不同可靠度等级对应的SN曲线，完成焊接接头用P_S_N曲线测定。

第三方面，本发明提供了一种焊接接头用P_S_N曲线测定系统，包括处理器和存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面中任一项所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的对不同可靠性下的SN曲线的拟合处理方法，采用有限元方法结合少量疲劳试验获得试验数据，直接导入焊接疲劳试样P_S_N曲线绘制系统，通过后台拟合处理获得疲劳寿命分布，并绘制出较为精确的不同置信度的存活率条件下的焊接接头用P_S_N曲线，可以保证SN曲线是平行的。

本发明中的高存活率、高置信度的P_S_N曲线结果，可以直接用于焊接接头的疲劳性能评价，为工程机械产品设计提供依据，则更有利于结构件运行安全，可靠度更高，显著增强产品在焊接制造业中的竞争力。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的焊接接头用P_S_N曲线测定方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例中提供了一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤(1)、获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值，形成原始数据；

步骤(2)、基于获取到的原始数据，计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，同时剔除不合理的疲劳寿命值；

步骤(3)、基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，采用t分布判断每个试验等级的试样数据是否足够；

步骤(4)、若每个试验等级的试样数据是足够的，则基于输入的不同可靠度等级，分别计算与各可靠度等级对应的截距及斜率，进而在双对数对标上绘制出与不同可靠度等级对应的SN曲线，完成焊接接头用P_S_N曲线测定

下面结合一具体实施方式，对本发明实施例中的P_S_N曲线测定方法进行详细说明。

S1、根据焊接构件的实际受力情况，确定焊接样件的主要受力形式，并根据受力形式，确定开展疲劳试验的类型(如拉伸疲劳试验、三点弯曲疲劳试验、或者四点弯曲疲劳试验)、焊接接头类型(对接接头、T型接头)，然后进行焊接样件的焊接，焊接完成后，保持焊接样件的初始焊态，根据ISO5817等焊接质量检测相关标准进行检验，并记录其相应的质量等级，确保采用相同质量等级的焊接试样进行后续的疲劳试验；

S2、根据焊接构件受力情况，制定焊接样件的试验方案，首先确定焊接试样试验应力等级数量m，在本发明的一种具体实施例中，可以设置试验应力等级为3～5级；在本发明的其他实施例中，还可以设置试验应力等级为其他级别，试验应力等级数量m的具体数值可以根据实际需要进行设置和调整；

S3、确定每个试验应力等级j上的焊接样件的试验数量，在本发明的一种具体实施例中，可以设置每个应力等级下的试验数量为6～10个；在本发明的其他具体实施例中，还可以设置每个应力等级下的试验数量为其他值，具体根据实际需要进行设置；

S4、根据试验方案，采用焊接疲劳试验机对每个焊接试样进行疲劳试验，获得不同应力等级j下每个试样的疲劳寿命N_i；

S5、根据公式2-1、2-2、2-3计算各个应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差；

x_ji＝lgN_ji (2-1)

其中，N_ji为试验应力等级j下第i个焊接试样的疲劳寿命值，n_j为试验应力等级j时焊接试样的数量，x_ji为试验应力等级j下第i个焊接试样的对数疲劳寿命，

为试验应力等级j下n_j个焊接试样的对数疲劳寿命的平均值，

为试验应力等级j下对数疲劳寿命标准差。

S6、计算各个应力等级下的式2-4相关系数的起码数的大小，并根据试样的个数自动查询该结果的允许值，确保计算结果小于允许值，否则剔除该不合理的疲劳寿命值；

S7、计算各个应力等级的式2-5最少焊接试样数的大小，判断各个应力等级下试样个数是否足够，如果式2-5成立，试样数量满足要求，如果不成立，则应在该应力等级下增加试样的个数，并重新计算，直至满足要求为止。

其中，δ_max为误差限度，一般取5％，n_j为应力等级为j时所需的试样的个数；t_r为t分布值，

为试验应力等级j时n_j个焊接试样的对数疲劳寿命的平均值，

为可靠度等级为p_i时的标准正态偏量，k为标准离差修正系数

S8、根据输入的可靠度等级p_i，利用正态分布函数计算标准正态偏量

S9、计算各个应力等级下标准正态偏量

与对数疲劳寿命是否为线性关系，保证|r_j|>r_min；如不满足，则终止计算。

其中，x_ji为试验应力等级j下第i个焊接试样的对数疲劳寿命，

为可靠度等级为p_i时的标准正态偏量。

S10、通过式2-7计算各个应力等级下指定可靠度p_i下的对数疲劳寿命

S11、计算不同可靠度p_i下对数疲劳寿命及对数应力等级是否成线性关系，保证|r_pi|>r_min；如不满足，则终止计算。

其中，r_pi为可靠度为p_i对数疲劳寿命及对数应力等级的相关系数，σ_j应力等级为j时应力值，N_j为应力等级为j且可靠度为p_i的对数疲劳寿命；

S12、P_S_N曲线在双对数坐标上为线性关系，采用线性拟合的方式计算可靠度为p_i时式2-10的截距a及斜率b，在双对数对标上绘制出可靠度为p_i的S_N曲线，最终形成P_S_N曲线；

所述不同可靠度下的斜率的计算公式为：

不同可靠度下的截距的计算公式为：

与不同可靠度等级对应的SN曲线的表达式为：

其中，N_j为应力等级为j且可靠度为p_i的疲劳寿命，σ_j为应力等级为j时的应力值，m为应力等级的个数，

为可靠度为p_i时SN曲线的截距，

为可靠度为p_i时的斜率，

为可靠度为p_i时不同应力等级下的疲劳寿命。

在S_N曲线的具体绘制过程中，一般是先绘制p_i为0.5时的S_N曲线，然后再绘制p_i为其他值时的S_N曲线，最终形成一系列相互平行的S_N曲线，将它们统称为P_S_N曲线。

实施例2

基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种焊接接头用P_S_N曲线测定装置，包括：

获取模块，用于获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值，形成原始数据；

计算模块，用于基于获取到的原始数据，计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，同时剔除不合理的疲劳寿命值；

判断模块，用于基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，判断每个试验等级的试样数据是否足够；

曲线测定模块，用于若每个试验等级的试样数据是足够的，则基于输入的不同可靠度等级，分别计算与各可靠度等级对应的截距及斜率，进而在双对数对标上绘制出与不同可靠度等级对应的SN曲线，完成焊接接头用P_S_N曲线测定。

其余部分均与实施例1相同。

实施例3

基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种焊接接头用P_S_N曲线测定系统，包括处理器和存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，包括：

获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值，形成原始数据；

基于获取到的原始数据，计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，同时剔除不合理的疲劳寿命值；

基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，判断每个试验等级的试样数据是否足够；

若每个试验等级的试样数据是足够的，则基于输入的不同可靠度等级，分别计算与各可靠度等级对应的截距及斜率，进而在双对数对标上绘制出与不同可靠度等级对应的SN曲线，完成焊接接头用P_S_N曲线测定。

2.根据权利要求1所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，所述不同试验应力等级下对数疲劳寿命的计算公式为：

x_ji＝lgN_ji

所述不同试验应力等级下对数疲劳寿命的均值的计算公式为：

所述不同试验应力等级下对数疲劳寿命标准差的计算公式为：

其中,x_ji为试验应力等级为j时第i个焊接试样的对数疲劳寿命，N_ji为试验应力等级为j时第i个焊接试样的疲劳寿命值，n_j为试验应力等级为j时焊接试样的数量，

为试验应力等级为j时n_j个焊接试样的对数疲劳寿命的平均值，

为试验应力等级j下对数疲劳寿命标准差。

3.根据权利要求1所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，与各可靠度等级对应的截距及斜率的计算方法包括：

当可靠度等级为p_i时，基于正态分布函数计算出各试验应力等级下的标准正态偏量，若该标准正态偏量与各试验应力等级下的对数疲劳寿命成线性关系，则基于不同试验应力等级下的对数疲劳寿命的均值和方差，计算可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命；

当可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命与对数应力等级成线性关系，则采用线性拟合的方式计算出可靠度等级p_i对应的截距

及斜率

4.根据权利要求3所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，标准正态偏量与各试验应力等级下的对数疲劳寿命成线性关系通过以下方法判断：

基于预设的公式，计算出试验应力等级j下的相关系数r_j：

其中，x_ji为试验应力等级j下第i个焊接试样的对数疲劳寿命，

为可靠度等级为p_i时的标准正态偏量；

若|r_j|>r_min，则表示可靠度等级p_i下标准正态偏量与对数疲劳寿命成线性关系。

5.根据权利要求3所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于：可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命与对数应力等级成线性关系通过以下方法判断：

计算可靠度为p_i时对数疲劳寿命及对数应力等级的相关系数r_pi：

其中，σ_j应力等级为j时应力值，N_j为应力等级为j且可靠度为p_i的对数疲劳寿命；

若|r_pi|>r_min，则表示可靠度等级为p_i、不同试验应力等级下的对数疲劳寿命与对数应力等级成线性关系。

6.根据权利要求3所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，所述不同可靠度下的斜率的计算公式为：

不同可靠度下的截距的计算公式为：

与不同可靠度等级对应的SN曲线的表达式为：

其中，N_j为应力等级为j且可靠度为p_i的疲劳寿命，σ_j为应力等级为j时的应力值，m为应力等级的个数，

为可靠度为p_i时SN曲线的截距，

为可靠度为p_i时的斜率，

为可靠度为p_i时不同应力等级下的疲劳寿命。

7.根据权利要求1所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，所述判断每个试验等级的试样数据是否足够，具体为：

计算出各个试验应力等级下所需的最少焊接试样数，若各个应力等级下焊接试样数量小于计算出的最少焊接试样数，则应在该应力等级下增加焊接试样的个数，直至各个应力等级下焊接试样数量大于计算出的最少焊接试样数。

8.根据权利要求7所述的一种焊接接头用P_S_N曲线测定方法，其特征在于，所述最少焊接试样数的计算公式为：

其中，δ_max为误差限度，n_j为应力等级为j时所需的试样的个数；t_r为t分布值，

为应力等级j下的对数疲劳寿命的标准离差，

为应力等级j下i个焊接试样的对数疲劳寿命的平均值，

为可靠度等级为p_i时的标准正态偏量，k为标准离差修正系数。

9.一种焊接接头用P_S_N曲线测定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取试验应力等级的数量、不同试验应力等级下的焊接试样数量和不同试验应力等级下各焊接试样的疲劳寿命值，形成原始数据；

计算模块，用于基于获取到的原始数据，计算出不同试验应力等级下的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，同时剔除不合理的疲劳寿命值；

判断模块，用于基于计算出的对数疲劳寿命、对数疲劳寿命的均值和标准差，判断每个试验等级的试样数据是否足够；

曲线测定模块，用于若每个试验等级的试样数据是足够的，则基于输入的不同可靠度等级，分别计算与各可靠度等级对应的截距及斜率，进而在双对数对标上绘制出与不同可靠度等级对应的SN曲线，完成焊接接头用P_S_N曲线测定。

10.一种焊接接头用P_S_N曲线测定系统，其特征在于，包括处理器和存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。

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