金屬材料超高周疲勞壽命分布和元件高可靠性研究.pdf

1、從1963年P(guān)aris法則被提出以后的半個(gè)多世紀(jì)以來，在金屬疲勞的研究中未能出現(xiàn)過嶄新的概念。在現(xiàn)代航空航天、交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力等領(lǐng)域內(nèi)，工程機(jī)械的運(yùn)行速度和服役壽命不斷提高，許多關(guān)鍵零部件經(jīng)常面臨著高頻低幅循環(huán)載荷，承受重復(fù)載荷高達(dá)109~1012個(gè)應(yīng)力循環(huán)，超長壽命和高可靠度設(shè)計(jì)指標(biāo)越來越受到研究人員的重視。目前對(duì)于超高周疲勞的研究還處于起步階段，只限于對(duì)超高周疲勞行為的定性描述。因此，對(duì)材料的超高周疲勞壽命分布形式以及結(jié)構(gòu)元件的高

2、可靠性分析進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本文采用試驗(yàn)和理論相結(jié)合的研究方法，弱化高頻低載的幅值變化影響，進(jìn)行常幅對(duì)稱拉壓超聲疲勞試驗(yàn)，從超高周疲勞壽命分布和元件高可靠性分析兩個(gè)方面進(jìn)行了深入研究。 對(duì)LC4CS鋁合金光滑漏斗形試件進(jìn)行了超長壽命條件疲勞極限測定和大樣本全壽命超高周疲勞壽命試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)件斷口分析顯示超高周疲勞斷裂具有雙重失效機(jī)制，建立了超高周疲勞壽命分布的混合模型，進(jìn)而在極值分析的基礎(chǔ)

3、上提出了截尾試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的極值模型，試驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果表明，本文提出的超高周疲勞壽命分布混合模型在物理上能反映超高周疲勞破壞機(jī)理，在統(tǒng)計(jì)上能對(duì)超高周壽命分布給出正確描述；截尾數(shù)據(jù)極值模型不易受結(jié)尾點(diǎn)的影響，能更大程度的縮短試驗(yàn)時(shí)間，對(duì)于超高周疲勞壽命試驗(yàn)研究具有重要的實(shí)際意義。 從可靠性分析模型和隨機(jī)變量概率描述兩方面對(duì)元件的高可靠性分析進(jìn)行了理論研究：從安全余量的定義出發(fā)，提出了結(jié)構(gòu)元件疲勞可靠度估算的剩余壽命模型和應(yīng)力強(qiáng)度因子模