预测总疲劳寿命的金属.docVIP

疲劳国际杂志预测总疲劳寿命的金属马克南姆先生 关键词：疲劳 尺寸效应 极值统计 断裂力学 疲劳裂纹的生理论当一个金属样在循环载荷作用下，大量裂缝将。初始裂缝样本：较大的标本，较大的样本。在以往工作的结果表明，极值统计最大预期的裂缝深度疲劳极限可以预测估算。本文结果表明，在一个类似的方式疲劳极限以上的疲劳裂纹生时间是可以预测的。而不是估计最大的裂纹尺寸与分布最大值，预测最短的预期开始时间获得极小使用分布。获得良好的协议与广泛的实验数据。提出的新估算疲劳寿命方式的一个组成部分。当计的裂纹形成寿命和临界裂纹尺寸，裂纹稳定扩展能用巴黎法计算。计的总疲劳寿命和裂纹增长。发现任何材料裂纹生寿命构建设计曲线。最古老的和常用的估算金属零件疲劳S–N-curve，然而缺点是众所周知的其中之一是，观察试样缺口光滑疲劳寿命很大的不同。有些手册试图通过不同的应力值浓度的因素单独设计曲线解决这个问题例如本书[ 1]当被为避免这一问题的应变方法在这种方法中提出无论试样的形状应变振幅总是导致相同的疲劳寿命。总疲劳寿命的组成部分可以被分为三阶段：裂纹生，裂纹稳定扩展和裂纹失稳生长。最后阶段快速，当估计总疲劳寿命可以忽略实际工作能利用线弹性断裂力学稳定裂纹扩展可靠蓝本（近似）不同几何应力强度因子和大量的公式可以文献中找到，权函数使用提供了一个扩大的使用方法可能性。多次尝试了模型的裂纹生相位，或短裂纹扩展，以类似的方式，例如·[ 2]，[3 ]和奥斯丁卡梅伦和史密斯[ 4 ]。另一种方法是用的应变估算方法，并应用合适的计算机程序断裂力学完成计算总疲劳寿命。马克南姆 [ 57] 表现出应–统计方法用于预测金属构件疲劳极限。当一个组成部分是受到交变载荷，的微裂隙将它的启动裂缝数额取决于试样的大小这是这种裂缝使用样本极值统计可能的计算估计最大的裂缝，和价值的疲劳极限，然后从获得的帮助下，用线弹性断裂力学。很明显，这现象目前还当施加应力范围超过疲劳极限这意味着，不同规模的裂纹生标本无法纯粹的确定性方法预测。 本文介绍是一种新的统计方法预测疲劳裂纹的萌生寿命的。这将表明，极值统计可以成功地应用以上疲劳极限。而不是估计的最大的开始裂纹，最小启动临界裂纹尺寸规定。由于采用应力范围以上的疲劳极限，有将裂纹稳定扩展模式的变化，导致最后试样断裂。估计总疲劳生活是通过计算得到稳定的裂纹扩展寿命线弹性断裂力学和总结的萌生寿命和裂纹扩展生活。本文研究不同方法统计。第一个是所谓高阶统计（2.1节and4.2）。这种方法需要的知识分布的以及样本大小的初始裂纹在每一个标本。不幸的是，有没有办法知道这些正。提供的数据可以用来确定合理的估计它们。另一种方法是基于广义极端值（电子伏特）分布（2.2和4.3）。它是事实上分布的最大值和最小值的方法一定极限分布，当样本数趋于无穷大。这方法是近似的性质，由于样本大小总是有限的现实。 2统计方法2.1、分布的最大和最小的样本如在5–马克南姆[7]，估计的疲劳极限不同大小的标本可以通过计算得出的预期价值最大的裂纹在试样表面。分布的最大值的样本大小的计算与高阶统计： –累积分布函数(cdf) –概率密度函数(pdf) F(x)和f(x)是cdf和pdf的开始裂缝。在样本Xn:n是最大的成员，。以上的疲劳极限，最低数量的应力周期裂纹起始需要估计。参照以上，分布的最小值的样本可以被定义为（卡斯蒂略[ 8]）： –累积分布函数(cdf) –概率密度函数(pdf) 这种方法缺点分布函数F(x)和样本大小必须是众所周知的。他们中的任何一个不能确切知道在这种情况下。一般形状的分布函数可以确定，反：可能的功能发现威布尔和正态分布（马克南姆[ 5]）。数量级的初始裂纹估计也根据现有的经验数据（马克南姆[ 5 , 6]）。幸运的是，在任何这些假设所示计算估计不是很敏感错误 马克南姆[ 5]。最有可能的，这是由于分析方法：参数分布函数F(x)估计拟合他们一组实验测试。 2.2广义极值分布 它可以表明，样品极大（极小）收敛一个极限分布时，样本大小的方法无限：例如科尔斯[ 15]有三个家庭的这种分布：甘力克，神父é切特和韦伯。通过结合这三种类型的分布为单该方法的进一步简化：广义极值分布（电子伏特）。本分布函数的最大值以下样品形式： 类似的分布函数可以被定义为样本极小。由于大多数统计分析软件包只提供上述功能，甚至当样本极小被估计是共同使用上述功能。这可以通过应用功能（5）到实验数据显示在否定科尔斯[ 15]。这种方法是有吸引力，因为没有知识的随机变量的分布和大小的样品是必需的。本缺点是有效的分布函数是有问题时，样本量小的现实根据渐近逼近。 3。裂纹萌生的裂纹稳态扩展 一个典型的裂纹萌生过程在附录A。在开始阶段，所谓的短裂纹扩展。裂纹增长停止晶界和其他障碍很长一段时间。大多数的裂缝和不完全