基于样本集聚原理的疲劳可靠性评估方法及其在零部件上的应用

来源：机械工程学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：白鑫, 谢里阳, 钱文学

单位：1. 东北大学现代设计与分析研究所 沈阳 110819; 2. 东北大学航空动力学装备振动及控制教育部重点实验室 沈阳 110819

摘要：针对随机载荷下的疲劳可靠性,为能实现用小样本量的或大分散性的寿命数据获得较精确的寿命评估结果,基于样本集聚原理,改进应力-寿命关系曲线的获得方法,介绍逐渐缩小区间搜索方法和考虑材料分散性和随机载荷下的疲劳可靠性模型。逐渐缩小区间搜索方法的核心思想是区间逼近,每次搜索循环后均会缩减最优值的范围,至满足设定容差的结果停止搜索,并拟合应力-寿命关系曲线。基于此关系曲线,由确定应力到随机应力,再到服役工况种类的随机性,逐步建立疲劳可靠性模型。应用提出方法评估一服役后铝合金构件的疲劳寿命。结果表明,逐渐缩小区间搜索方法可在短时间内获得高精度的P-S-N曲线,提出的疲劳可靠性模型贴近工程,传统疲劳可靠性模型的结果偏于保守。

关键词：材料分散性,疲劳可靠性,随机载荷,小样本,样本集聚；

基金资助：国家自然科学基金(51335003)和辽宁重大装备制造协同创新中心资助项目