一种结构细节疲劳额定值实验的实验数据处理方法

摘要

本发明公开了一种新的结构细节疲劳额定值(DFR)实验的实验数据处理方法，属于结构疲劳强度实验、分析与评估的技术领域。包括以下步骤：首先，按照相关实验要求得到各试件的疲劳实验数据：应力水平与疲劳寿命；其次，根据各试件大小不一的应力水平，选择合适的折算应力水平；再次，针对各试件的实验数据，基于应力寿命折算公式，计算得到对应于折算应力水平的折算疲劳寿命；最后，依据相关DFR方法的设计手册得到该结构中所考核部位的DFR许用值。本方法由于引入了应力寿命折算公式，因而具有应用范围广、处理过程明确、计算方法简单的优点。

主权项

一种结构细节疲劳额定值实验的实验数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)通过实验得到实验数据按照DFR实验方法的要求，设计试件，对相同规格的一批试件进行实验，每个试件都将得到一对实验数据，将第i个试件的实验数据记为应力水平σ_i及疲劳寿命N_i，则n个试件可得到n对实验数据，i＝1～n；(2)选择折算应力水平在所有试件的这些应力水平σ_i的值之中，选择一个处于中间值附近的应力值作为折算的应力水平(3)确定折算疲劳寿命基于每一试件实验得到的疲劳寿命N_i，即$\lg \frac{{\hat{N}}_i}{N_i}={\log }_S\frac{\frac{{\sigma }_{m0}}{\hat{\sigma }}-0.53}{\frac{{\sigma }_{m0}}{{\sigma }_i}-0.53}$计算得到对应于折算应力水平的折算疲劳寿命值从而得到该试件对应于实验数据的折算数据：折算应力水平折算疲劳寿命(4)确定特征寿命估计值由折算应力水平折算疲劳寿命得到特征寿命估计值当所有n个试件全部破坏时：$\hat{N}={\left(\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\hat{N}}_i^{\alpha }\right)}^{\frac{1}{\alpha }}$当n个试件中有r个试件破坏时：$\hat{N}={\left(\frac{1}{r}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\hat{N}}_i^{\alpha }\right)}^{\frac{1}{\alpha }}$当所有n个试件全部未破坏时：$\hat{N}={\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\hat{N}}_i^{\alpha }\right)}^{\frac{1}{\alpha }}$其中，α为形状参数；(5)确定基本可靠性寿命由特征寿命估计值确定基本可靠性寿命N_95/95，即$N_{95/95}=\frac{\hat{N}}{S_T\times S_C\times S_R}$其中，S_T为试件系数，S_C为置信系数，S_R为可靠性系数；(6)得到DFR许用值由基本可靠性寿命N_95/95、折算应力水平根据DFR实验方法的相关设计手册中的相关材料S‐N曲线图即可得到该结构试件所考核部位的DFR许用值。