(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 202210685769.6 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 上海工程 技术大学 地址 201620 上海市松江区龙腾路3 33号 (72)发明人 王晓玮　刘朋帅　侯军　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 宣慧兰 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 非线性高低周复合疲劳寿命 预测方法、 装置 及存储介质 (57)摘要 本发明涉及一种非线性高低周复合疲劳寿 命预测方法， 包括以下步骤： 获取基于疲劳试验 得到的不同载荷条件下的试验循环次数， 并对其 进行函数拟合， 得到金属材料的低周疲劳寿命S ‑ N曲线， 其中， S ‑N曲线的横坐标为疲 劳寿命， 纵坐 标为最大应力； 根据低周疲劳寿命S ‑N曲线确定 复合循环中低周循环应力对应的纯低周疲劳寿 命； 计算高低周复合循环中高周循环和低周循环 的频率比与应力幅值比； 基于纯低周疲劳寿命、 频率比和应力幅值比建立Trufyakov ‑Kovalchuk 非线性模型； 基于频率比、 应力幅值比与安全系 数修正Trufyakov ‑Kovalchuk非线 性模型得到修 正非线性模型， 并利用所述修正非线性模型进行 寿命预测， 其中所述安全系数基于频率比确定。 与现有技术相比， 本发明具有预测准确性高、 安 全性强等优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115017620 A 2022.09.06 CN 115017620 A 1.一种非线性高低周复合 疲劳寿命预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取基于疲劳试验得到的不同载荷条件下的试验循环次数， 并对其进行函数拟合， 得 到金属材料的低周疲劳寿命S ‑N曲线， 其中， 低周疲劳寿命S ‑N曲线的横坐标为疲劳寿命， 纵 坐标为最大应力； 根据低周疲劳寿命S ‑N曲线确定复合循环中低周循环应力对应的纯低周疲劳寿命； 计算高低周复合循环中 高周循环和低周循环的频率比与应力幅值比； 基于纯低周疲劳寿命、 频率比和应力幅值比建立Trufyak ov‑Kovalchuk非线性模型； 基于频率比、 应力幅值比与安全系数修正Trufyakov ‑Kovalchuk非线性模型得到修正 非线性模 型， 并利用所述修正 非线性模 型进行寿命预测， 其中， 所述安全系数基于频率比确 定。 2.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 函数拟合采用最小二乘法。 3.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 低周疲劳寿命S ‑N曲线为： σmN＝C 其中， m,C为材 料常数， σ 为 最大应力， N 为疲劳寿命。 4.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 根据低周疲劳寿命S ‑N曲线确定纯低周疲劳寿命NLCF为： m lgσm+lg NLCF＝lgC 其中， m,C为材 料常数， σm为低周疲劳的平均应力。 5.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 基于纯低周疲劳寿命、 频率比和应力幅值比建立Trufyak ov‑Kovalchuk非线性模型为： 其中， NCCF为高低周复合疲劳寿命， n为频率比， fL为低周循环频率， fH为高周循 环频率， α 为应力幅值比， ΔσL为低周疲劳应力范围， ΔσH为高周疲劳应力范围， γ 为材料常数， NLCF为纯低周疲劳寿命。 6.根据权利要求5所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 材料常数γ取值范围为1.3 ‑1.7。 7.根据权利要求5所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 基于频率比、 应力幅值比与安全系数修 正Trufyak ov‑Kovalchuk非线性模型为： 其中， 为安全系数。 8.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法， 其特征在于， 所述 高周循环和低周循环的频率比与应力幅值比确定方法为： 基于高低周复合循环比确定高周权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115017620 A 2循环和低周循环的频率比， 基于高低周复合循环载荷谱确定高周疲劳载荷的应力范围与低 周疲劳载荷的应力范围的比值， 所述比值即为高周循环和低周循环的应力幅值比， 其中， 所 述高低周复合疲劳载荷由低周疲劳载荷与叠加在低周疲劳载荷峰值上的高周正弦载荷构 成， 所述高低周复合循环比为 一个低周载荷循环叠加的高周循环载荷个数。 9.一种非线性高低周复合疲劳寿命预测装置， 包括存储器、 处理器， 以及存储于所述存 储器中的程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑8中任一所述的 方法。 10.一种存储介质， 其上存储有程序， 其特征在于， 所述程序被执行时实现如权利要求 1‑8中任一所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115017620 A 3