(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210859161.0 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 北京联合大 学 地址 100101 北京市朝阳区北四环东路97 号 (72)发明人 陶志强　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 张文宝 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种多轴变幅载荷下的疲劳寿 命预测方法 (57)摘要 本发明公开了属于多轴疲劳强度技术领域 的一种多轴变幅载荷下的疲劳寿命 预测方法。 该 方法包括如下步骤： 步骤1： 利用Wang ‑Brown多轴 循环计数算法对 所有的反复进行计数， 获得总的 计数反复数n； 步骤2： 在每个计数反复中计算临 界面上的轴向等效应力幅； 步骤3： 考虑非比例载 荷路径的附加强化效应， 在每个计数反复中计算 临界面上的等效能量损伤参数EBDP； 步骤4： 估算 每个循环或反复的疲劳损伤； 步骤5： 利用Miner 线性疲劳损伤累积理论计算总的累积疲劳损伤 Dtotal； 步骤6： 确定疲劳失效需要的载荷块数 Nblock。 本发明方法可以考虑非比例载荷路径的 附加强化效应， 疲劳寿命预测的精度更高； 不包 含经验常数， 便 于工程应用。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115329544 A 2022.11.11 CN 115329544 A 1.一种多轴变幅载荷下的疲劳寿命预测方法， 其特 征在于， 所述方法包括如下步骤： 步骤1： 利用W ang‑Brown多轴循环计数算法对所有的反复进行计数， 获得总的计数反复 数n； 步骤2： 在每 个计数反复中计算临界面上的轴向等效应力幅； 步骤3： 考虑非比例载荷 路径的附加强化效应， 在每个计数反复中计算临界面上的等效 能量损伤参数EBD P； 步骤4： 估算每 个循环或反复的疲劳损伤； 步骤5： 利用Mi ner线性疲劳损伤累积理论计算总的累积疲劳损伤Dtotal； 步骤6： 确定疲劳失效需要的载荷块数Nblock。 2.根据权利要求1所述的多轴变幅载荷下的疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述步骤 2中临界面上的轴向等效应力幅的计算公式如下： 其中， Δτmax/2是临界面上的剪切应力幅， 是临界面上相 邻最大剪切应力折返点之间 的法向应力变程， 且通过以下表达式计算得到： 其中， tbegin和tfinish分别用来表示相邻的最大剪切应变折返点对应的起始点和终止点， 和 分别用来表示时间区间[tbegin,tfinish]内法向应力的最大值和最小值。 3.根据权利要求1所述的多轴变幅载荷下的疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述步骤 3中临界面上的等效能量损伤参数EBD P的计算公式如下： 其中， σ′f是疲劳强度系数； E是弹性模量； ε ′f是疲劳延性系数； b是疲劳强度指数； c是疲 劳延性指数； Nf为疲劳寿命； 是临界面上的轴向等效应 变幅， 且计算公式如下： 其中， Δγmax/2是最大剪切平面上的剪切应变幅， 是临界面上相邻最大剪切应变折 返点之间的虚拟正应 变变程。 4.根据权利要求1所述的多轴变幅载荷下的疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述步骤 4中的疲劳损伤计算公式为： 其中， Nfi为第i个反复的疲劳寿命。 5.根据权利要求1所述的多轴变幅载荷下的疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115329544 A 25中总的累积疲劳损伤计算公式为： 其中， n为总的循环或反复数。 6.根据权利要求1所述的多轴变幅载荷下的疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述步骤 6中的载荷块数的计算公式为： 其中， D为 疲劳损伤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115329544 A 3