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多世紀以來，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、交通運輸、能源動力等領(lǐng)域內(nèi)，工程機械的運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109~1012個應(yīng)力循環(huán)，超長壽命和高可靠度設(shè)計指標越來越受到研究人員的重視。目前對于超高周疲勞的研究還處于起步階段，只限于對超高周疲勞行為的定性描述。因此，對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、可靠性分析進行研究具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。 本文采用試驗和理論相結(jié)合的研究方法，弱化高頻低載的幅值變化影響，進行常幅對稱拉壓超聲疲勞試驗，從超高周疲勞壽命分布和元件高可靠性分析兩個方面進行了深入研究。 對LC4CS鋁合金光滑漏斗形試件進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，試驗數(shù)據(jù)和試驗件斷口分析顯示超高周疲勞斷裂具有雙重失效機制，建立了超高周疲勞壽命分布的混合模型，進而在極值分析的基礎(chǔ)

3、上提出了截尾試驗數(shù)據(jù)分析的極值模型，試驗驗證的結(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理，在統(tǒng)計上能對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)尾點的影響，能更大程度的縮短試驗時間，對于超高周疲勞壽命試驗研究具有重要的實際意義。 從可靠性分析模型和隨機變量概率描述兩方面對元件的高可靠性分析進行了理論研究：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)力強度因子模