基于改进临界距离法的多轴缺口疲劳寿命预测

摘要

临界距离法是评估缺口件疲劳寿命的重要理论方法,但是该方法没有考虑到不同位置处的应力对损伤参量贡献不同的情况。建立一种修正模型来预测缺口件的多轴疲劳寿命,该模型在临界距离法的基础上引入权函数,量化缺口周围不同位置的应力应变对缺口有效损伤参量的损伤权重。对具有圆形缺口的316L不锈钢试件进行多轴疲劳试验,通过有限元方法分析缺口附近的应力应变状态,并结合缺口根部局部非比例度和损伤位置对损伤权重的影响,计算样件的疲劳寿命。计算结果表明,传统临界距离法的计算结果 95%分散在二倍误差带之内,结果略偏保守,而修正模型的平方误差和比传统临界距离法减少约34%,所有计算结果均在二倍误差带之内。