基于斷裂力學(xué)的疲勞壽命預(yù)測工具箱的開發(fā).pdf

1、本文疲勞壽命預(yù)測的理論基礎(chǔ)基于斷裂力學(xué)。開發(fā)環(huán)境是MATLAB軟件的GUIDE界面編輯器。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知，目前基于斷裂力學(xué)預(yù)測疲勞壽命方面的理論眾多。但是國內(nèi)外對基于斷裂力學(xué)理論的疲勞壽命預(yù)測工具箱開發(fā)研究比較少。有些單位針對自身的研究領(lǐng)域開發(fā)了壽命預(yù)測系統(tǒng)，但是其通用性比較差。并且鑒于保密的原則有許多軟件用戶是不能使用的。為了解決這一問題本文選用MATLAB作為開發(fā)平臺(tái)，基于斷裂力學(xué)理論致力于對疲勞壽命預(yù)測系統(tǒng)的工具箱的開發(fā)。另

2、一方面，斷裂力學(xué)理論描述了裂紋擴(kuò)展的真實(shí)過程。用斷裂力學(xué)進(jìn)行裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測得到的結(jié)果比較準(zhǔn)確，能為工程解決一些實(shí)際問題。因此，本文的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文主要研究了疲勞載荷作用下的零構(gòu)件疲勞壽命的估算問題和損傷容限設(shè)計(jì)問題。首先，對該系統(tǒng)進(jìn)行功能分析確定功能模塊。其次，對疲勞裂紋擴(kuò)展速率擬合曲線進(jìn)行了擬合分析。確定了諸如Paris公式曲線、Walker公式曲線、Forman公式曲線等六種裂紋擴(kuò)展速率曲線擬合

3、的四種數(shù)據(jù)處理方法。實(shí)現(xiàn)了疲勞裂紋擴(kuò)展速率公式的四種數(shù)據(jù)處理方法的擬合過程。再次，研究了恒幅載荷條件下疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的預(yù)測方法。該模塊實(shí)現(xiàn)了常用結(jié)構(gòu)的應(yīng)力強(qiáng)度因子的獲取和裂紋擴(kuò)展壽命的估算。然后，基于損傷容限理論實(shí)現(xiàn)了對裂紋剩余壽命、剩余強(qiáng)度以及檢查間隔等方面的估算。再后，研究了變幅載荷的等效方法，實(shí)現(xiàn)了變幅載荷條件下的零構(gòu)件疲勞壽命預(yù)測。最后，利用MATLAB將以上內(nèi)容進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn)。完成了本系統(tǒng)的界面編制工作。
　　該系統(tǒng)是基