RU2019101373A - Способ оценки коэффициента интенсивности напряжений и соответствующий способ вычисления срока службы - Google Patents
Способ оценки коэффициента интенсивности напряжений и соответствующий способ вычисления срока службы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019101373A RU2019101373A RU2019101373A RU2019101373A RU2019101373A RU 2019101373 A RU2019101373 A RU 2019101373A RU 2019101373 A RU2019101373 A RU 2019101373A RU 2019101373 A RU2019101373 A RU 2019101373A RU 2019101373 A RU2019101373 A RU 2019101373A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crack
- values
- stress intensity
- intensity factor
- interpolation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 5
- 230000005477 standard model Effects 0.000 claims 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/0202—Control of the test
- G01N2203/0212—Theories, calculations
- G01N2203/0214—Calculations a priori without experimental data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Algebra (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Claims (38)
1. Способ (100) оценки коэффициента интенсивности напряжений в детали, смоделированной в цифровой форме, в рамках моделирования распространения усталостной трещины, характеризующийся тем, что осуществляется системой (10), содержащей блок (12) обработки данных, и включает этапы, на которых:
- (Е2): из цифровой модели анализируемой детали (20) получают множество смоделированных значений в разных точках анализируемой детали (20), при этом указанное множество смоделированных значений включает в себя, для разных смоделированных шагов распространения трехмерной трещины, которая обнаруживается на указанной цифровой модели детали, совокупность смоделированных значений коэффициента интенсивности напряжений в соответствующих точках, положение этих точек и данные, относящиеся к треснутой поверхности указанной трещины,
- (Е3): для каждого шага распространения и для указанной совокупности смоделированных значений для соответствующего шага определяют преобразованное эффективное значение общего эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений, соответствующее эффективному значению коэффициента интенсивности напряжений плоской трещины с прямым фронтом, и определяют преобразованную длину рассматриваемой эквивалентной трещины, при этом указанные преобразованные значения определяют посредством уравнивания энергии, рассеиваемой в трехмерной трещине указанной цифровой модели, и энергии, рассеиваемой в трещине стандартной модели плоской трещины с прямым фронтом, при этом сами значения энергии определяют в соответствии с коэффициентами интенсивности напряжений,
- (Е4): интерполируют преобразованные эффективные значения общего эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений между двумя последовательными преобразованными длинами трещины,
- (Е5): сохраняют интерполированные таким образом преобразованные эффективные значения общего эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений вместе с соответствующими длинами трещины.
2. Способ оценки по п. 1, в котором на этапе (Е4) интерполяции применяют кусочно-линейную интерполяцию.
3. Способ оценки по п. 1, в котором на этапе (Е4) интерполяции применяют интерполяцию посредством минимизации энергии кривизны.
4. Способ оценки по п. 1, в котором этап (Е4) интерполяции включает в себя следующие подэтапы:
- (Е41) интерполяция с применением линейной интерполяции,
- (Е42) интерполяция с применением интерполяции посредством минимизации энергии кривизны, при этом оба вида интерполяции являются взаимозаменяемыми,
- (Е43) вычисление по меньшей мере одной величины, характеризующей разность эффективных значений общего эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений между двумя интерполяциями, при этом указанную разность вычисляют строго между двумя значениями длины трещины, соответствующими двум последовательным шагам,
- (Е44) сравнение указанной величины, характеризующей разность, с заранее определенным порогом,
- (Е45) если величина, характеризующая разность, превышает указанный порог, генерируют команду на вычисление, на основании цифровой модели анализируемой детали (20), значений коэффициента интенсивности напряжений и значений положения трещины между двумя последовательными шагами.
5. Способ оценки по любому из пп. 1-4, в котором перед этапом получения (Е2) выполняют этап (Е1) вычисления с применением моделирования методом конечных элементов на последовательных шагах изменения трещины в анализируемой детали (20), при этом указанное моделирование осуществляет блок (12) обработки данных.
6. Способ оценки по любому из пп. 1-5, в котором указанные цифровые данные, выбранные на этапе (Е2) получения данных, получают посредством моделирования методом конечных элементов или расширенным методом конечных элементов.
7. Способ оценки по любому из пп. 1-6, в котором для этапа (Е3) определения:
первый набор данных позволяет определить эффективное значение степени восстановления энергии ΔG посредством следующих соотношений и их эквивалентности в отношении амплитуды:
где KI, KII и KIII - соответственно коэффициенты интенсивности напряжений КИН, соответствующие модам открытия трещины, плоского сдвига и антиплоского сдвига, 
- эффективное значение коэффициента интенсивности напряжений, 
- эффективное значение степени восстановления энергии, s - криволинейная абсцисса вдоль фронта трещины, E - модуль Юнга, μ - модуль сдвига, E* - эквивалентный модуль Юнга, ν - коэффициент Пуассона,
второй набор данных позволяет определить приращение dSurf треснутой поверхности,
причем указанные параметры позволяют получить значение рассеянной энергии:
указанную рассеянную энергию уравнивают с рассеянной энергией трещины стандартной модели плоской трещины с прямым фронтом, которая имеет следующее выражение:
где обозначение glob относится к этой стандартной модели, а 
является длиной фронта трещины,
при этом благодаря моделированию с использованием закона Париса с параметрами закрытия трещины Элбера, устанавливают связь между dSurfglob и 
где С и n - коэффициенты Париса,
при этом, уравнивая две указанные рассеянные энергии, получают:
и с помощью соотношений между ΔGeff и ΔKeff определяют 
и определяют Surfglob, то есть указанную преобразованную длину эквивалентной трещины,
при этом указанный первый набор данных содержит значения коэффициента интенсивности напряжений в соответствующих точках на фронте трещины и их соответствующее положение, а указанный второй набор данных содержит данные, относящиеся к указанной треснутой поверхности.
8. Способ (200) оценки срока службы детали (20), смоделированной в цифровой форме, в котором выполняют вычисление срока службы детали (20) с использованием преобразованных эффективных значений коэффициента интенсивности напряжений, интерполированных при помощи способа по любому из пп. 1-7.
9. Система, содержащая блок (12) обработки данных, содержащий средства (14) вычисления и память (16), при этом указанный блок выполнен с возможностью осуществления способа оценки по любому из пп. 1-7 или способа оценки срока службы по п. 8.
10. Компьютерный программный продукт, выполненный с возможностью исполнения системой по п. 9 и содержащий команды для осуществления способа оценки по любому из пп. 1-7 или способа оценки срока службы по п. 8.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1655705 | 2016-06-20 | ||
| FR1655705A FR3052891B1 (fr) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Procede d'estimation du facteur d'intensite des contraintes et procede de calcul de duree de vie associe |
| PCT/FR2017/051633 WO2017220923A1 (fr) | 2016-06-20 | 2017-06-20 | Procédé d'estimation du facteur d'intensité des contraintes et procédé de calcul de durée de vie associé |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019101373A true RU2019101373A (ru) | 2020-07-21 |
| RU2019101373A3 RU2019101373A3 (ru) | 2020-09-25 |
| RU2748411C2 RU2748411C2 (ru) | 2021-05-25 |
Family
ID=57590561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019101373A RU2748411C2 (ru) | 2016-06-20 | 2017-06-20 | Компьютерно-реализуемый способ оценки срока службы имеющей трещину детали и система для оценки срока службы детали |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190197211A1 (ru) |
| EP (1) | EP3472736B1 (ru) |
| CN (1) | CN109478210B (ru) |
| FR (1) | FR3052891B1 (ru) |
| RU (1) | RU2748411C2 (ru) |
| WO (1) | WO2017220923A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755140C1 (ru) * | 2020-11-10 | 2021-09-13 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Способ и система диагностики предельной несущей способности предварительно напряженной защитной оболочки атомной электростанции с армоканатами без сцепления с бетоном оболочки |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109975121B (zh) * | 2019-04-19 | 2021-07-27 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种表征pbx造型粉可压性的快速评价方法 |
| CN110147643B (zh) * | 2019-06-12 | 2023-11-14 | 中国神华能源股份有限公司 | 车钩钩体剩余寿命确定方法和装置 |
| CN110489900B (zh) * | 2019-08-26 | 2023-10-24 | 郑州职业技术学院 | 三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法 |
| CN111046610B (zh) * | 2019-12-26 | 2023-05-23 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞机整体翼梁无量纲应力强度因子的计算方法 |
| US11428612B2 (en) * | 2020-09-16 | 2022-08-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Estimation device and estimation method |
| CN112560188B (zh) * | 2020-12-24 | 2023-09-15 | 北京交通大学 | 高速列车部件间关联关系的判断方法 |
| CN113343529B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-07-12 | 清华大学 | 一种整体壁板结构损伤断裂的全局控制方法和装置 |
| CN113280951B (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-08 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种建立峡谷区斜坡地应力场分布的方法 |
| CN113567245B (zh) * | 2021-07-23 | 2023-09-19 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种金属焊缝裂纹扩展长度的识别方法 |
| CN114329768B (zh) * | 2021-12-06 | 2024-05-07 | 中航飞机起落架有限责任公司 | 起落架疲劳应力计算方法、系统、设备及存储介质 |
| CN114492110A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 北京航空航天大学 | 基于权函数的轮盘表面裂纹应力强度因子计算方法及系统 |
| CN115019913A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-09-06 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种双性能粉末盘疲劳裂纹扩展寿命计算方法 |
| CN117057166B (zh) * | 2023-10-11 | 2023-12-26 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 应力集中部位裂纹自由表面处应力强度因子的计算方法 |
| CN117057167B (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-09 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种应力集中部位裂纹最深点处应力强度因子的计算方法 |
| CN117150822B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-02-06 | 中南大学 | 界面裂纹的热力耦合应力强度因子计算方法及系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2223855B (en) * | 1988-10-14 | 1992-04-01 | Nicholas John Prescott | Fatigue monitoring |
| RU2301992C2 (ru) * | 2005-03-25 | 2007-06-27 | Закрытое акционерное общество "Координационный центр по надежности, безопасности и ресурсу оборудования и трубопроводам атомных электростанций" (КЦНБРАС) | Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля |
| FR2898410B1 (fr) * | 2006-03-07 | 2008-05-09 | Airbus France Sas | Procede de caracterisation de la tenue en fatigue d'une piece a partir de son profil de surface |
| CN100377152C (zh) * | 2006-05-10 | 2008-03-26 | 浙江工业大学 | 一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法 |
| US20120152007A1 (en) * | 2007-01-12 | 2012-06-21 | Richard Holmes | Testing performance of a material for use in a jet engine |
| JP5317926B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2013-10-16 | 伊藤忠テクノソリューションズ株式会社 | き裂進展解析方法及びプログラム |
| CN101788425A (zh) * | 2010-02-09 | 2010-07-28 | 浙江工业大学 | 一种结构件复合型裂纹前缘应力强度因子分离和分布的确定方法 |
| US9103741B2 (en) * | 2010-08-27 | 2015-08-11 | General Electric Company | Methods and systems for assessing residual life of turbomachine airfoils |
| CN102279222B (zh) * | 2011-05-16 | 2013-05-15 | 北京航空航天大学 | 16Mn钢承力件疲劳损伤状态识别系统 |
| KR101447833B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2014-10-13 | 경북대학교 산학협력단 | 응력 확대 계수 측정 방법 |
| RU2621623C1 (ru) * | 2016-06-17 | 2017-06-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ определения критического коэффициента интенсивности напряжения бетона после воздействия на него высоких температур |
-
2016
- 2016-06-20 FR FR1655705A patent/FR3052891B1/fr active Active
-
2017
- 2017-06-20 CN CN201780044396.1A patent/CN109478210B/zh active Active
- 2017-06-20 RU RU2019101373A patent/RU2748411C2/ru active
- 2017-06-20 EP EP17742480.1A patent/EP3472736B1/fr active Active
- 2017-06-20 WO PCT/FR2017/051633 patent/WO2017220923A1/fr unknown
- 2017-06-20 US US16/311,320 patent/US20190197211A1/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755140C1 (ru) * | 2020-11-10 | 2021-09-13 | Акционерное Общество "Атомэнергопроект" | Способ и система диагностики предельной несущей способности предварительно напряженной защитной оболочки атомной электростанции с армоканатами без сцепления с бетоном оболочки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3052891A1 (fr) | 2017-12-22 |
| EP3472736A1 (fr) | 2019-04-24 |
| CN109478210B (zh) | 2023-01-31 |
| CN109478210A (zh) | 2019-03-15 |
| WO2017220923A1 (fr) | 2017-12-28 |
| RU2748411C2 (ru) | 2021-05-25 |
| US20190197211A1 (en) | 2019-06-27 |
| RU2019101373A3 (ru) | 2020-09-25 |
| EP3472736B1 (fr) | 2021-05-19 |
| FR3052891B1 (fr) | 2018-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2019101373A (ru) | Способ оценки коэффициента интенсивности напряжений и соответствующий способ вычисления срока службы | |
| KR101958674B1 (ko) | 시퀀스 재귀 필터링 3차원 변분(3d-var) 기반의 실측 해양 환경 데이터 동화방법 | |
| Güner et al. | Characterization of anisotropy of sheet metals employing inhomogeneous strain fields for Yld2000-2D yield function | |
| Yano et al. | The importance of mesh adaptation for higher-order discretizations of aerodynamic flows | |
| JP2009529135A (ja) | ある部品の疲労強度の特徴をその表面の輪郭線から明らかにする方法 | |
| RU2011104085A (ru) | Способ и устройство частотного анализа данных | |
| US7937183B2 (en) | Molded-component stress-strain curve estimation device | |
| JP4998039B2 (ja) | 観測データ同化方法 | |
| JP2014502366A5 (ru) | ||
| JP6283112B2 (ja) | データに基づく関数モデルを定めるための方法及び装置 | |
| RU2013119641A (ru) | Моделирование геологического процесса | |
| JP2015179515A5 (ru) | ||
| Mendrok et al. | Operational modal filter and its applications | |
| KR101695080B1 (ko) | 단일채널 탄성파 탐사자료로부터 지하 속도정보 도출을 위한 탄성파 파형역산 방법 및 장치 | |
| JP2007327898A (ja) | ガウシアンレイバンドルモデルにおける音場エネルギーの広がりの標準偏差算出方法及びそのプログラム | |
| Fries | Accurate integration points for cut higher-order elements with Chen-Babuška nodes | |
| JP2010113527A (ja) | バグ摘出予測システム | |
| Zou et al. | Integrated time-varying grey Verhulst model and its application | |
| BAYRAM et al. | Comparison of unit price method and unit area cost method for construction cost estimation | |
| JP2019109665A (ja) | 情報処理装置、加工時間算出方法および加工時間算出プログラム | |
| Hanum et al. | Modeling Gamma-Pareto distributed data using GLM Gamma | |
| Levaux et al. | Interior Penalty Method for a Cartesian Discontinuous Galerkin Solver with Immersed Boundaries | |
| JP2008299335A5 (ru) | ||
| Aimi et al. | An Isogeometric approach in SGBEM | |
| Misirli | Improving efficiency and effectiveness of Bayesian recursive parameter estimation for hydrologic models. |