概率疲勞設(shè)計(jì)S-N曲線的極大值模型及應(yīng)用.pdf

1、材料的概率S-N曲線是疲勞可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與依據(jù)之一.論文圍繞均值S-N曲線擬合S-N數(shù)據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)分布模型、測(cè)定概率S-N曲線的極大值模型和基于極大值模型的譜載荷下材料的概率疲勞強(qiáng)度的測(cè)定三方面,開展了較為深入地研究.(1)概率S-N曲線本質(zhì)上是在最佳擬合曲線(即均值S-N曲線)的基礎(chǔ)上,考慮誤差的隨機(jī)性建立的.該文首次從誤差數(shù)據(jù)的角度研究了疲勞壽命的良好假設(shè)分布模型.根據(jù)誤差數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特點(diǎn),指出了可能的假設(shè)分布有三參數(shù)Weibull、

2、正態(tài)、極大值和極小值4種分布.根據(jù)先前提出的有限數(shù)據(jù)下良好假設(shè)分布的確定方法,包括三個(gè)原則,即假設(shè)分布形狀與誤差數(shù)據(jù)真實(shí)分布形狀的一致性、預(yù)測(cè)的總體擬合效果、與疲勞失效機(jī)制的一致性和尾部預(yù)測(cè)的安全性,通過對(duì)線性均值S-N曲線擬合16Mn鋼焊接頭S-N數(shù)據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)分析,說明應(yīng)用一般推斷方法,4種分布都可合理地作為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型,綜合考慮三原則后,極大值和正態(tài)分布是可能的良好假設(shè)分布.(2)首次研究了疲勞壽命服從極大值分布時(shí),測(cè)定概率S-

3、N曲線的方法.曲線用極大值分布的位置與尺度參量S-N關(guān)系曲線來表征,尺度參量S-N關(guān)系曲線可表示成均值與位置S-N曲線的函數(shù);均值曲線的材料常數(shù)應(yīng)用最小二乘法求出,位置曲線參數(shù)通過極大值分布的似然函數(shù)解出.利用秩分布法和置信限等同性原理,建立了極大值分布的置信度S-N曲線的估計(jì)方法;進(jìn)一步與P-S-N曲線相結(jié)合,提出了極大值分布下P-C-S-N曲線的測(cè)定方法.通過對(duì)16Mn鋼板焊接頭疲勞S-N數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,說明了方法的有效性.(3)根