基于改进灰色模型的疲劳寿命预测及可靠性评估

摘要

针对试验件中对数疲劳寿命均值随应力水平具有线性关系,但方差却具有波动性的状况,引入改进灰色模型对两者进行仿真分析.采用粒子群优化算法对模型多个参数进行估计.结果显示对数疲劳寿命均值与试验数据吻合良好,具有很好的线性关系;波动方差的拟合曲线顺滑,不仅清晰地定性显示其发展趋势,还能够定量地对均值和方羞进行预测,尤其是对疲劳极限以下的寿命均值和方差的预测,避免了经验公式的使用.利用改进灰色模型预测得到的疲劳寿命均值和方差,结合疲劳累积损伤模型对块谱作用下的试验件可靠性进行了评估;通过中位秩计算试验件的失效概率,验证了可靠性仿真结果的正确性.