基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法

技术特征：
1.基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法,其特征在于，包括：建立随机载荷谱相似性判别方法，判别飞机载荷谱的相似性；采用雨流计数、奥丁变换和miner理论法，获得相似性飞机载荷谱的当量损伤；基于参考谱和所述当量损伤参考谱下的寿命，对所述相似性飞机载荷谱进行相对损伤计算，获得待检载荷谱下飞机结构寿命。2.根据权利要求1所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，建立随机载荷谱相似性判别方法包括：采用高载分割的原则，对飞机载荷谱进行分段；采用基于swt公式的动态时间弯曲方法，计算分段后的飞机载荷谱的损伤距离；采用最优匹配方法，对所述分段后的飞机载荷谱进行配对，获得最小的所述损伤距离的和；基于所述最小的损伤距离的和，评估飞机载荷谱是否具有相似性。3.根据权利要求2所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，采用高载分割的原则，对飞机载荷谱进行分段的方法包括：预设一个高载荷作为临界值；当所述飞机载荷谱高于所述临界值时，对所述飞机载荷谱进行分段：将所述临界值之前的载荷谱划分为一段载荷谱，将所述临界值和所述临界值对应的低载荷一同划入之后新的一段载荷谱中。4.根据权利要求2所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，分段后的飞机载荷谱的损伤距离的计算公式为：其中，rest(a)＝{a2,a3…
,a
m
}，rest(b)＝{b2,b3…
,b
n
},其中a
i
代表载荷谱a的第i级载荷，其中b
i
代表载荷谱b的第i级载荷。5.根据权利要求2所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，采用最优匹配方法，对所述分段后的飞机载荷谱进行配对的方法包括：预设临界高载荷；基于所述预设临界高载荷，分别对两个飞机载荷谱进行分段处理；基于所述两个飞机载荷谱分段后的载荷谱的段数，调整所述临界高载荷的数值，直到所述两个载荷谱的分段数的差值小于预设值，完成所述两个飞机载荷谱的配对。6.根据权利要求1所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，所述当量损伤的计算公式为：式中，r
i
为第i个过载循环的应力比；δg
i
为第i个过载循环的变程；m为材料s-n曲线指数；n为循环数。
7.根据权利要求6所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，基于参考谱和所述当量损伤，对所述相似性飞机载荷谱进行相对损伤计算，获得待检载荷谱下飞机结构寿命的方法为：获取具有相似性的待检载荷谱和参考载荷谱；基于所述当量损伤的计算公式，分别计算所述待检载荷谱的当量损伤和所述参考载荷谱的当量损伤；获取所述待检载荷谱的飞行时间和所述参考载荷谱的飞行时间；基于所述待检载荷谱的当量损伤和飞行时间，获得所述待检载荷谱的损伤率；基于所述参考载荷谱的当量损伤和飞行时间，获得所述参考载荷谱的损伤率；预设所述参考载荷谱下的飞机结构寿命，基于所述待检载荷谱的损伤率、所述参考载荷谱的损伤率和所述参考载荷谱下的飞机结构寿命，获得待检载荷谱下飞机结构寿命。8.根据权利要求7所述的基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，其特征在于，所述待检载荷谱下飞机结构寿命的计算公式为：其中，d0为参考谱的计算损伤率，t0为以参考谱为载荷谱的试验条件下得到结构疲劳寿命，d
i
为待检载荷谱的计算损伤率，t
i
为待检载荷谱下飞机结构寿命。

技术总结
本申请公开了基于载荷谱相似性的疲劳寿命评估方法，包括，建立随机载荷谱相似性判别方法，判别飞机载荷谱的相似性；采用雨流计数、奥丁变换和Miner理论，获得相似性飞机载荷谱的当量损伤；基于参考谱下的寿命，对所述相似性飞机载荷谱进行相对损伤计算，获得待检载荷谱下飞机结构寿命。本申请通过疲劳试验，验证了基于载荷谱相似性判别的相对损伤评估方法的合理性和计算准确性。的合理性和计算准确性。的合理性和计算准确性。


技术研发人员：贺小帆 高俊杰 唐鼎承 党霖薇 卫昆钰
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2022.04.12
技术公布日：2022/6/28