用于预测金属合金的特高循环疲劳特性的方法和系统

摘要

用于预测金属合金在特高循环疲劳应用中的疲劳寿命的系统和方法。该系统和方法对铸造金属合金，例如铸造铝合金尤其有用，在该金属合金中，疲劳耐久极限要么不存在，要么不易辨认。疲劳特性，例如在特高循环疲劳区域的疲劳强度，基于修改的随机疲劳极限模型，其中，特高疲劳强度和无限寿命疲劳强度被精细处理以考虑不连续处和微观结构组分的尺寸，因为疲劳寿命分散取决于不连续处和微观结构组分的存在。能萌生疲劳裂纹的不连续处和微观结构组分的尺寸可用极值统计来确定，然后输入到修改的随机疲劳极限模型中。

主权项

1.一种预测金属合金的特高循环疲劳强度的方法，所述方法包括：选择一种合金，推测或确定至少一个疲劳裂纹萌生位置在合金中存在且所述合金通常不具有可辨认的耐久极限；输入表示所述至少一个疲劳裂纹萌生位置的不连续处或微观结构组分的尺寸；输入对应于所述合金的有限寿命疲劳强度；以及利用修改的随机疲劳极限模型来计算无限寿命疲劳强度和所述特高循环疲劳强度，其中，所述修改的随机疲劳极限模型包括利用以下方程：其中，a_i为不连续处或微观结构组分的所述尺寸，N_f为疲劳寿命，C₀和C₁为常数，α为1至10之间的范围内的常数，σ_a为施加的应力，以及σ_L为所述无限寿命疲劳强度的度量，其中所述σ_L的分布大致遵循以下方程：其中，P为在无限次循环下破坏的概率，以及σ₀和β是所述无限寿命疲劳强度的分布的参数。