技术特征：
1.一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取基于疲劳试验得到的不同载荷条件下的试验循环次数，并对其进行函数拟合，得到金属材料的低周疲劳寿命s-n曲线，其中，低周疲劳寿命s-n曲线的横坐标为疲劳寿命，纵坐标为最大应力；根据低周疲劳寿命s-n曲线确定复合循环中低周循环应力对应的纯低周疲劳寿命；计算高低周复合循环中高周循环和低周循环的频率比与应力幅值比；基于纯低周疲劳寿命、频率比和应力幅值比建立trufyakov-kovalchuk非线性模型；基于频率比、应力幅值比与安全系数修正trufyakov-kovalchuk非线性模型得到修正非线性模型，并利用所述修正非线性模型进行寿命预测，其中，所述安全系数基于频率比确定。2.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述函数拟合采用最小二乘法。3.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述低周疲劳寿命s-n曲线为：σ
m
n＝c其中，m,c为材料常数，σ为最大应力，n为疲劳寿命。4.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述根据低周疲劳寿命s-n曲线确定纯低周疲劳寿命n
lcf
为：m lgσ
m
+lg n
lcf
＝lgc其中，m,c为材料常数，σ
m
为低周疲劳的平均应力。5.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述基于纯低周疲劳寿命、频率比和应力幅值比建立trufyakov-kovalchuk非线性模型为：其中，n
ccf
为高低周复合疲劳寿命，n为频率比，f
l
为低周循环频率，f
h
为高周循环频率，α为应力幅值比，δσ
l
为低周疲劳应力范围，δσ
h
为高周疲劳应力范围，γ为材料常数，n
lcf
为纯低周疲劳寿命。6.根据权利要求5所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述材料常数γ取值范围为1.3-1.7。7.根据权利要求5所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述基于频率比、应力幅值比与安全系数修正trufyakov-kovalchuk非线性模型为：其中，为安全系数。8.根据权利要求1所述的一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述高周循环和低周循环的频率比与应力幅值比确定方法为：基于高低周复合循环比确定高周
循环和低周循环的频率比，基于高低周复合循环载荷谱确定高周疲劳载荷的应力范围与低周疲劳载荷的应力范围的比值，所述比值即为高周循环和低周循环的应力幅值比，其中，所述高低周复合疲劳载荷由低周疲劳载荷与叠加在低周疲劳载荷峰值上的高周正弦载荷构成，所述高低周复合循环比为一个低周载荷循环叠加的高周循环载荷个数。9.一种非线性高低周复合疲劳寿命预测装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。10.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
技术总结
本发明涉及一种非线性高低周复合疲劳寿命预测方法，包括以下步骤：获取基于疲劳试验得到的不同载荷条件下的试验循环次数，并对其进行函数拟合，得到金属材料的低周疲劳寿命S-N曲线，其中，S-N曲线的横坐标为疲劳寿命，纵坐标为最大应力；根据低周疲劳寿命S-N曲线确定复合循环中低周循环应力对应的纯低周疲劳寿命；计算高低周复合循环中高周循环和低周循环的频率比与应力幅值比；基于纯低周疲劳寿命、频率比和应力幅值比建立Trufyakov-Kovalchuk非线性模型；基于频率比、应力幅值比与安全系数修正Trufyakov-Kovalchuk非线性模型得到修正非线性模型，并利用所述修正非线性模型进行寿命预测，其中所述安全系数基于频率比确定。与现有技术相比，本发明具有预测准确性高、安全性强等优点。全性强等优点。全性强等优点。
技术研发人员：王晓玮 刘朋帅 侯军
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/9/6