CN115455602A - 一种铸铝件疲劳寿命的预测方法、系统及电子设备 - Google Patents

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CN115455602A CN202211171042.2A CN202211171042A CN115455602A CN 115455602 A CN115455602 A CN 115455602A CN 202211171042 A CN202211171042 A CN 202211171042A CN 115455602 A CN115455602 A CN 115455602A
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Abstract

本发明公开了一种铸铝件疲劳寿命的预测方法、系统及电子设备，其包括如下步骤：步骤一，获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命；步骤二，构建疲劳寿命、应力和缺陷尺寸之间的拟合公式；步骤三，基于步骤一获取的数据采用最小二乘法求解得到拟合公式中常数的值；步骤四，获取待测铸铝件的缺陷尺寸，代入拟合公式得到应力和疲劳寿命之间的关系式，得到待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。其采用疲劳测试和缺陷检测的结果，拟合得到铸铝件的疲劳寿命雨缺陷尺寸之间的变化关系，从而预测得到不同缺陷尺寸的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。

Description

一种铸铝件疲劳寿命的预测方法、系统及电子设备
技术领域
本发明涉及材料疲劳寿命的预测，具体涉及一种铸铝件疲劳寿命的预测方法、系统及电子设备。
背景技术
随着汽车轻量化的不断发展，铝合金材料在汽车零部件中的应用越来越广泛，特别是铸造铝合金，其使用量占所有铝合金使用量的80％左右，例如汽车发动机机体、车轮、减震塔、副车架等形状复杂的结构件，都广泛采用铸造铝合金。
由于铝合金压铸工艺的复杂性，铝合金铸件普遍存在大量气孔、缩孔等铸造缺陷，而且这些缺陷是不可避免的，国内外行业标准如《JB/T 7946.3-2017铸造铝合金金相.铸造铝合金针孔》以及ASTM E505和ASTM E155，也允许铸件存在铸造缺陷，只对缺陷做等级区分，例如《JB/T 7946.3-2017》规定的1级针孔度允许有不超过0.2mm的孔隙存在，3级允许有不超过0.5mm的孔隙存在。因此，即使是工艺质量合格的铸铝零部件，也有规定尺寸内的铸造缺陷存在。
这种带有缺陷的零件在载荷作用下容易产生局部应力集中，导致疲劳裂纹在应力集中区域萌生和扩展，降低零部件的疲劳寿命。在产品设计前期不能获得缺陷件性能参数，凭经验设计，铸铝件断裂失效常用发生。研究表明，铸铝件的疲劳寿命与缺陷的尺寸呈现出明显的相关性，缺陷尺寸越大，疲劳寿命越低。因此，在铸铝零部件的疲劳耐久设计中有必要考虑铸造缺陷尺寸的影响，以提高前期疲劳分析的精度，避免产品开裂问题。
铸造缺陷的分布和缺陷尺寸与工艺、零部件的几何形状相关。因此，对同一种材料铸造的不同零部件，甚至是同一个零部件的不同位置，缺陷都会不一样。因而在进行铸铝件的疲劳分析时，就需要采用铸件实际的缺陷尺寸对应的疲劳参数来进行分析，才能保证分析的准确性。所以在进行分析之前，就需要获得不同铸造缺陷尺寸下铸铝材料的疲劳参数。
目前汽车结构的疲劳分析时，通常只拟合材料的SN曲线或EN曲线，为了考虑缺陷对疲劳寿命的影响，需要拟合不同缺陷尺寸下的SN曲线或EN曲线。在进行疲劳分析时，就可以选择零部件实际的缺陷尺寸对应的SN曲线或EN曲线来进行疲劳耐久分析，提高仿真精度。
目前还没有进行不同缺陷尺寸下的SN曲线或EN曲线拟合的方法，文献“Fatiguebehavior of A356-T6 aluminum cast alloys”、“The impact of defect morphology,defect size,and SDAS on the HCF response of A356-T6 alloy”、“Fatigue designwith high pressure die cast aluminum including the effects of defects,sectionsize,stress gradient,and mean stress”研究了铸铝的疲劳性能与缺陷尺寸的相关性，但这些研究没有提供考虑铸造缺陷尺寸的疲劳寿命曲线拟合方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种铸铝件疲劳寿命的预测方法、系统及电子设备，其采用疲劳测试和缺陷检测的结果，拟合得到铸铝件的疲劳寿命雨缺陷尺寸之间的变化关系，从而预测得到不同缺陷尺寸的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
本发明所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其包括如下步骤：
步骤一，获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命；
步骤二，构建疲劳寿命、应力和缺陷尺寸之间的拟合公式：
m1lgL+m2lgS+m3lgLlgS+lgN＝C，式中，L为缺陷尺寸，S为应力，N为在应力为S的条件下、缺陷尺寸为L时的疲劳寿命，m1、m2、m3和C为常数；
步骤三，基于步骤一获取的数据采用最小二乘法求解得到拟合公式中常数的值；
步骤四，获取待测铸铝件的缺陷尺寸，代入拟合公式得到应力和疲劳寿命之间的关系式，得到待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
进一步，所述步骤三具体包括如下步骤：
步骤3.1，计算每个试样的对数缺陷尺寸、对数应力和对数疲劳寿命：Xk＝lgLi,j、Yk＝lgSi、Zk＝lgNi,j，k＝1,2,…,q，其中
Figure BDA0003860916570000021
为试样总个数，在三维空间中得到q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)；Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸，Si为第i级应力水平，Ni,j为第i级应力水平下的第j个试样的断裂循环次数，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi为第i级应力水平下的试样总个数；
步骤3.2，计算拟合方程的各项系数：
Figure BDA0003860916570000022
Figure BDA0003860916570000023
Figure BDA0003860916570000024
所述拟合方程为
Figure BDA0003860916570000031
步骤3.3，将步骤3.1中的q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)代入步骤3.2中，求解得到常数m1、m2、m3和C的值。
进一步，所述步骤四具体为：将获取的待测铸铝件的缺陷尺寸代入拟合公式，计算得到应力和疲劳寿命之间的关系式即SN曲线：lgS＝a+blgN，其中
Figure BDA0003860916570000032
Figure BDA0003860916570000033
预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
进一步，所述步骤3.1中Li,j的确定具体为：对第i级应力水平下的第j个试样进行断口扫描，确定裂纹源，测量引起裂纹萌生的缺陷的尺寸，记录第i级应力水平下的第j个试样引起裂纹萌生的缺陷的尺寸，记作第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸Li,j。
进一步，所述步骤一采用轴向拉伸的方式确定试样在不同应力条件下的疲劳寿命，保证试样在标距段内的应力状态接近一致，使得疲劳裂纹在标距段内尺寸最大的缺陷处萌生。
进一步，所述试样的缺陷尺寸采用缺陷在断口所在平面的投影面积的平方根来表征，或者采用Feret直径来表征。
进一步，所述步骤四中待测铸铝件的缺陷尺寸为待测铸铝件关重部位的缺陷尺寸，根据待测铸铝件的模流分析结果来确定，或根据待测铸铝件的产品技术规范和铸造经验来确定。
进一步，当待测铸铝件的缺陷尺寸L0＜Lmin时，取L0＝Lmin进行计算，其中Lmin为步骤一中得到的各个试样的缺陷尺寸中的最小值，即
Figure BDA0003860916570000034
Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi为第i级应力水平下的试样总个数；
当待测铸铝件的缺陷尺寸L0≥Lmin时，直接将L0代入拟合公式进行计算。
一种铸铝件疲劳寿命的预测系统，其包括：
获取模块，用于获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命；
拟合公式参数计算模块，用于基于获取模块获取的数据求解得到拟合公式中常数的值；
疲劳寿命预测模块，用于基于拟合公式预测得到缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
进一步，所述疲劳寿命预测模块通过lgS＝a+blgN预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命，其中
Figure BDA0003860916570000041
式中，S为应力，N为在应力为S的条件下、缺陷尺寸为L0时的疲劳寿命，m1、m2、m3和C为常数，L0为待测铸铝件的缺陷尺寸，
一种电子设备，所述存储器永远存储计算机程序，所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行本发明所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果。
1、本发明所述铸铝件疲劳寿命的预测方法利用疲劳测试和缺陷检测的结果，拟合得到铸铝件的疲劳寿命与缺陷尺寸之间的定量函数关系，进而能够预测不同缺陷尺寸下的铸铝件的SN曲线，能够直接用于铸铝件的疲劳耐久设计，提高了铸铝件的疲劳耐久分析的精度，具有重要的工程应用价值。
2、本发明采用m1 lgL+m2lgS+m3 lgLlgS+lgN＝C拟合铸铝件的疲劳寿命与缺陷尺寸之间的关系，在对数坐标系下直接利用最小二乘法计算拟合系数，拟合过程不需要复杂的非线性迭代运算，而且拟合结果能够直接得到现有疲劳分析软件所需的疲劳参数，因此本发明所述铸铝件疲劳寿命的预测方法具有计算简便、使用方便的优点。
附图说明
图1为本发明所述铸铝件疲劳寿命的预测方法的流程图；
图2为实施例中某A356铝合金的疲劳测试数据散点图。
图3为实施例中拟合的寿命-缺陷尺寸-应力曲面与疲劳测试数据的对比图。
图4为实施例中预测的缺陷尺寸为50μm、200μm、500μm和1000μm时的铸铝件的SN曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参加图1，所示的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其包括如下步骤：
步骤一，获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命，具体为，先准备多个含有不同缺陷情况的试样，含有不同缺陷情况的试样是指：试样中铸造缺陷的尺寸要具有比较广的分布范围，并且测试试样的数量要足够多，以保证测试数据能够真实的反映疲劳寿命与缺陷尺寸的变化关系。含有不同尺寸的铸造缺陷的试样通过不同几何尺寸的模具来获得、或通过在不同零部件的不同位置取样来获得。
采用轴向拉伸的方式分别对准备的多个含有不同缺陷情况的试样进行疲劳测试，保证试样在标距段内的应力状态接近一致，使得疲劳裂纹在标距段内尺寸最大的缺陷处萌生。第i级应力水平的应力值记作Si，第i级应力水平下的第j个试样的断裂循环次数记作Ni,j，其中i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi表示第i级应力水平下的试样总个数。
对第i级应力水平下的第j个试样进行断口扫描，确定裂纹源，测量引起裂纹萌生的缺陷的尺寸，记录第i级应力水平下的第j个试样引起裂纹萌生的缺陷的尺寸，记作第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸Li,j。
所述试样的缺陷尺寸采用缺陷在断口所在平面的投影面积的平方根来表征，或者采用Feret直径来表征，根据实际需求进行合理选择。
步骤二，在三对数坐标下，构建疲劳寿命、应力和缺陷尺寸之间的拟合公式：
m1lgL+m2lgS+m3lgLlgS+lgN＝C，式中，L为缺陷尺寸，S为应力，N为在应力为S的条件下、缺陷尺寸为L时的疲劳寿命，m1、m2、m3和C为常数；
步骤三，基于步骤一获取的数据采用最小二乘法求解得到拟合公式中常数的值，具体为：
步骤3.1，计算每个试样的对数缺陷尺寸、对数应力和对数疲劳寿命：Xk＝lgLi,j、Yk＝lgSi、Zk＝lgNi,j，k＝1,2,…,q，其中
Figure BDA0003860916570000051
为试样总个数，在三维空间中得到q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)；Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸，Si为第i级应力水平，Ni,j为第i级应力水平下的第j个试样的断裂循环次数，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi为第i级应力水平下的试样总个数；
步骤3.2，计算拟合方程的各项系数：
Figure BDA0003860916570000052
Figure BDA0003860916570000053
Figure BDA0003860916570000054
所述拟合方程为
Figure BDA0003860916570000061
步骤3.3，将步骤3.1中的q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)代入步骤3.2中，求解得到常数m1、m2、m3和C的值。
步骤四，获取待测铸铝件的缺陷尺寸，代入拟合公式得到应力和疲劳寿命之间的关系式，得到待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
所述待测铸铝件的缺陷尺寸为待测铸铝件关重部位的缺陷尺寸，根据待测铸铝件的模流分析结果来确定，或根据待测铸铝件的产品技术规范和铸造经验来确定。
将获取的待测铸铝件的缺陷尺寸代入拟合公式，计算得到应力和疲劳寿命之间的关系式即nCode、FEMFAT等疲劳分析软件常用的SN曲线：lgS＝a+blgN。
其中
Figure BDA0003860916570000062
利用SN曲线预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
本发明所述铸铝件疲劳寿命的预测方法利用疲劳测试和缺陷检测的结果，拟合得到铸铝件的疲劳寿命与缺陷尺寸之间的定量函数关系，进而能够预测不同缺陷尺寸下的铸铝件的SN曲线，能够直接用于铸铝件的疲劳耐久设计，提高了铸铝件的疲劳耐久分析的精度，具有重要的工程应用价值。
本发明采用m1 lgL+m2lgS+m3lgLlgS+lgN＝C拟合铸铝件的疲劳寿命与缺陷尺寸之间的关系，在对数坐标系下直接利用最小二乘法计算拟合系数，拟合过程不需要复杂的非线性迭代运算，而且拟合结果能够直接得到现有疲劳分析软件所需的疲劳参数，因此本发明所述铸铝件疲劳寿命的预测方法具有计算简便、使用方便的优点。
并且与传统的SN曲线相比，拟合公式中增加了lgL和lgLlgS两项，其中lgL项用于表征缺陷大小对SN曲线在对数坐标系下截距的影响；而lgLlgS项则用于表征缺陷大小对SN曲线在对数坐标系下斜率的影响。
需要说明的是，当待测铸铝件的缺陷尺寸L0＜Lmin时，取L0＝Lmin进行计算，其中Lmin为步骤一中得到的各个试样的缺陷尺寸中的最小值，即
Figure BDA0003860916570000063
Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi为第i级应力水平下的试样总个数；当待测铸铝件的缺陷尺寸L0≥Lmin时，直接将L0代入拟合公式进行计算。
下面结合具体实例来说明拟合公式的拟合效果。文献“Gao Y X,Yi J Z,Lee P D,et all.The effect of porosity on the fatigue life of cast aluminium-siliconalloys.Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures,2004”在研究铸造缺陷对某A356铝合金疲劳寿命的影响规律时，提供了应力比R＝0.1时的两个应力水平下共56个试样的疲劳寿命和缺陷尺寸数据，参见表1，下面将采用本发明铸铝件疲劳寿命的预测方法来拟合表1给出的数据。
表1应力比R＝0.1时的两个应力水平下共56个试样的疲劳寿命和缺陷尺寸
Figure BDA0003860916570000071
按照步骤3.1计算表1中各个测试数据的对数值，在三维空间中得到多个离散点数据。计算结果参见表2。
表2多个离散点
(X<sub>k</sub>,Y<sub>k</sub>,Z<sub>k</sub>) (X<sub>k</sub>,Y<sub>k</sub>,Z<sub>k</sub>)
(2.9609,1.7324,5.0334) (2.5539,1.8293,5.0969)
(2.9101,1.7324,5.1072) (2.6875,1.8293,5.1239)
(2.7388,1.7324,5.1399) (2.5798,1.8293,5.1492)
(2.8645,1.7324,5.2068) (2.6212,1.8293,5.1523)
(2.7987,1.7324,5.2455) (2.6902,1.8293,5.1644)
(2.8089,1.7324,5.2553) (2.5453,1.8293,5.2227)
(2.8363,1.7324,5.2810) (2.6075,1.8293,5.2279)
(2.7275,1.7324,5.3385) (2.6170,1.8293,5.2430)
(2.7709,1.7324,5.4346) (2.5038,1.8293,5.2504)
(2.7627,1.7324,5.4378) (2.5514,1.8293,5.2900)
(2.7551,1.7324,5.4440) (2.3655,1.8293,5.3075)
(2.7042,1.7324,5.4698) (2.5159,1.8293,5.3118)
(2.5798,1.7324,5.5172) (2.5079,1.8293,5.3345)
(2.5289,1.7324,5.5172) (2.5250,1.8293,5.3385)
(2.5888,1.7324,5.5378) (2.5539,1.8293,5.3464)
(2.6085,1.7324,5.5453) (2.5159,1.8293,5.3502)
(2.5478,1.7324,5.5478) (2.3784,1.8293,5.3522)
(2.5159,1.7324,5.5502) (2.5302,1.8293,5.3522)
(2.6758,1.7324,5.5658) (2.3997,1.8293,5.3802)
(2.5502,1.7324,5.5694) (2.4314,1.8293,5.4314)
(2.5832,1.7324,5.5729) (2.4082,1.8293,5.4409)
(2.5065,1.7324,5.5752) (2.2856,1.8293,5.4900)
(2.5172,1.7324,5.5944) (2.2989,1.8293,5.5079)
(2.4440,1.7324,5.6160) (2.3032,1.8293,5.5263)
(2.5119,1.7324,5.6201) (2.4116,1.8293,5.5328)
(2.5465,1.7324,5.6415) (2.1931,1.8293,5.7388)
(2.4409,1.7324,5.6866) (2.2989,1.8293,5.7551)
(2.7931,1.8293,5.0043) (2.0792,1.8293,5.8825)
基于表2的计算结果，按照步骤3.2所述的公式计算拟合方程的各项系数，得到拟合方程：
Figure BDA0003860916570000081
求解得到拟合公式中四个常数的值分别为：m1＝0.0322，m2＝1.5123，m3＝0.6194，C＝11.0074。将求解得到的常数的值代入拟合公式中，得到拟合的寿命-缺陷尺寸-应力曲面，参见图3，测试数据在拟合的寿命-缺陷尺寸-应力曲面附近，表明了拟合效果好。
根据以上计算结果，按照步骤四进行不同缺陷尺寸下的SN曲线预测。作为示例，分别计算铸铝件的缺陷尺寸L0为50μm、200μm、500μm、1000μm时的SN曲线。
当L0为50μm时，由于Lmin＝120μm，L0＜Lmin，因此取L0＝120μm，计算得到a＝3.9064，b＝﹣0.3571，则SN曲线为：lgS＝3.9064-0.3571lgN。
当L0为200μm时，L0＞Lmin，取L0＝200μm，计算得到a＝3.7211，b＝﹣0.3404，则SN曲线为：lgS＝3.7211-0.3404lgN。
当L0为500μm时，L0＞Lmin，取L0＝500μm，计算得到a＝3.4289，b＝﹣0.3141，则SN曲线为：lgS＝3.4289-0.3141lgN。
当L0为1000μm时，L0＞Lmin，取L0＝1000μm，计算得到a＝3.2363，b＝﹣0.2967，则SN曲线为：lgS＝3.2363-0.2967lgN。
参见图4，得到的四条SN曲线与测试数据点进行对比，能够看出随着缺陷尺寸增大，计算得到的SN曲线也逐步降低，与实际情况相符。
从图4的结果能够看出，虽然表1中的数据由于缺陷的影响并不能直接反映出该材料的疲劳寿命与应力水平之间的变化规律，但通过本发明提供的拟合方法，获得了疲劳寿命-应力之间的近似函数关系。
一种铸铝件疲劳寿命的预测系统，其包括：
获取模块，用于获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命；
拟合公式参数计算模块，用于基于获取模块获取的数据求解得到拟合公式中常数的值；
疲劳寿命预测模块，用于基于拟合公式预测得到缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
所述疲劳寿命预测模块通过lgS＝a+blgN预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命，其中
Figure BDA0003860916570000091
式中，S为应力，N为在应力为S的条件下、缺陷尺寸为L0时的疲劳寿命，m1、m2、m3和C为常数，L0为待测铸铝件的缺陷尺寸，
一种电子设备，所述存储器永远存储计算机程序，所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行本发明所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命；
步骤二，构建疲劳寿命、应力和缺陷尺寸之间的拟合公式：
m1lgL+m2lgS+m3lgLlgS+lgN＝C，式中，L为缺陷尺寸，S为应力，N为在应力为S的条件下、缺陷尺寸为L时的疲劳寿命，m1、m2、m3和C为常数；
步骤三，基于步骤一获取的数据采用最小二乘法求解得到拟合公式中常数的值；
步骤四，获取待测铸铝件的缺陷尺寸，代入拟合公式得到应力和疲劳寿命之间的关系式，得到待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
2.根据权利要求1所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤三具体包括如下步骤：
步骤3.1，计算每个试样的对数缺陷尺寸、对数应力和对数疲劳寿命：Xk＝lgLi,j、Yk＝lgSi、Zk＝lgNi,j，k＝1,2,…,q，其中
Figure FDA0003860916560000011
为试样总个数，在三维空间中得到q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)；Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸，Si为第i级应力水平，Ni,j为第i级应力水平下的第j个试样的断裂循环次数，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi为第i级应力水平下的试样总个数；
步骤3.2，计算拟合方程的各项系数：
Figure FDA0003860916560000012
Figure FDA0003860916560000013
Figure FDA0003860916560000014
所述拟合方程为
Figure FDA0003860916560000015
步骤3.3，将步骤3.1中的q个离散数据点(Xk,Yk,Zk)代入步骤3.2中，求解得到常数m1、m2、m3和C的值。
3.根据权利要求2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤四具体为：将获取的待测铸铝件的缺陷尺寸代入拟合公式，计算得到应力和疲劳寿命之间的关系式即SN 曲线：lgS＝a+blgN，其中
Figure FDA0003860916560000021
预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
4.根据权利要求2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤3.1中Li,j的确定具体为：对第i级应力水平下的第j个试样进行断口扫描，确定裂纹源，测量引起裂纹萌生的缺陷的尺寸，记录第i级应力水平下的第j个试样引起裂纹萌生的缺陷的尺寸，记作第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸Li,j。
5.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于：所述步骤一采用轴向拉伸的方式确定试样在不同应力条件下的疲劳寿命，保证试样在标距段内的应力状态接近一致，使得疲劳裂纹在标距段内尺寸最大的缺陷处萌生。
6.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于：所述试样的缺陷尺寸采用缺陷在断口所在平面的投影面积的平方根来表征，或者采用Feret直径来表征。
7.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于：所述步骤四中待测铸铝件的缺陷尺寸为待测铸铝件关重部位的缺陷尺寸，根据待测铸铝件的模流分析结果来确定，或根据待测铸铝件的产品技术规范和铸造经验来确定。
8.根据权利要求1或2所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法，其特征在于：当待测铸铝件的缺陷尺寸L0＜Lmin时，取L0＝Lmin代入拟合公式进行计算，其中Lmin为步骤一中得到的各个试样的缺陷尺寸中的最小值，即
Figure FDA0003860916560000022
Li,j为第i级应力水平下的第j个试样的缺陷尺寸，i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,qi，n为应力水平个数，qi为第i级应力水平下的试样总个数；
当待测铸铝件的缺陷尺寸L0≥Lmin时，直接将L0代入拟合公式进行计算。
9.一种铸铝件疲劳寿命的预测系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取多个不同缺陷尺寸的试样在不同应力条件下的疲劳寿命；
拟合公式参数计算模块，用于基于获取模块获取的数据求解得到拟合公式中常数的值；
疲劳寿命预测模块，用于基于拟合公式预测得到缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命。
10.根据权利要求9所述的铸铝件疲劳寿命的预测系统，其特征在于：所述疲劳寿命预测模块通过lg S＝a+b lg N预测缺陷尺寸为L0的待测铸铝件在不同应力下的疲劳寿命，其中
Figure FDA0003860916560000031
式中，S为应力，N为在应力为S的条件下、缺陷尺寸为L0时的疲劳寿命，m1、m2、m3和C为常数，L0为待测铸铝件的缺陷尺寸。
11.一种电子设备，其特征在于：所述存储器永远存储计算机程序，所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如权利要求1～8任一项所述的铸铝件疲劳寿命的预测方法。
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