Experimental Estimation of Probability Distribution of Fatigue Crack Growth Lives.

疲劳裂纹扩展寿命概率分布的实验估计。

• 批准号: 02402038
• 负责人: ITAGAKI Hiroshi
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1991
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02402038/
• 关键词: Fatigue Crack; Random Process; Stress-Intensity-Controlled test; Reliability; Simulation; 亀裂伝播速度; 確率分布; 疲労寿命

This research proposes a method to estimate numerically the reliability of fatigue sensitive structures with respect to fatigue crack growth. A method is proposed to experimentally determine the probability distribution functions of material parameters of the Paris law, da/dN=C (DELTAK/K_0)^m, using stress-intensity -factor-controlled fatigue tests. The auto-correlation function of the resistance to fafigue crack growth, 1/C, is also estimated from the experimental data.The results of two high tensile strength steels, (BS4360 and L36E). show that the distribution of the parameter, m, is approximately normal and that of 1/C is a 3-parameter Weibull. The merit of the proposed method is that only a small number of tests are required to estimate the probability distribution function of fatigue crack growth life. The probability distribution of the fatigue crack length after a given number of load cycles or the number of load cycles for a crack to reach a given length can be estimated by simulation of non- Gaussian random processes with these functions.

本研究提出了一种对疲劳敏感结构在疲劳裂纹扩展方面的可靠性进行数值估计的方法。提出了一种使用应力强度因子控制的疲劳试验来通过实验确定巴黎定律材料参数的概率分布函数 da/dN=C (DELTAK/K_0)^m 的方法。抗疲劳裂纹扩展的自相关函数 1/C 也是根据实验数据估算的。两种高抗拉强度钢（BS4360 和 L36E）的结果。表明参数 m 的分布近似正态分布，1/C 的分布是 3 参数威布尔。该方法的优点是只需要少量的试验就可以估计疲劳裂纹扩展寿命的概率分布函数。给定次数的载荷循环后的疲劳裂纹长度的概率分布或裂纹达到给定长度的载荷循环次数可以通过使用这些函数模拟非高斯随机过程来估计。

项目成果

板垣 浩: "材質の空間的変動の材料試験結果に及ぼす" 日本造船学会論文集. Vol.170. 665-672 (1991)

Hiroshi Itagaki：“材料的空间变化对材料测试结果的影响”日本造船学会汇刊第 170 卷（1991 年）。

Hiroshi Itagaki: "On Fatigue Crack Propagation under Narrow Band Loading." JCOSSAR'90. 89-94 (1990)

Hiroshi Itagaki：“窄带载荷下的疲劳裂纹扩展。”

板垣 浩: "疲労亀裂伝播への狭帯域ランダム荷重波形の影響" 第2回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム(JCOSSAR '91). 411-418 (1991)

Hiroshi Itagaki：“窄带随机载荷波形对疲劳裂纹扩展的影响”第二届全国结构安全性和可靠性研讨会（JCOSSAR 91）（1991）。

Hiroshi Itagaki: "Fatigue Crack Propagation Random Loading (2nd Report)." Jour. Soc. Naval Architects of Japan. 168. 583-591 (1990)

Hiroshi Itagaki：“疲劳裂纹扩展随机载荷（第二份报告）。”

板垣 浩: "材質の空間的変動の材料試験結果に及ぼす影響について" 日本造船学会論文集. 170. 665-671 (1990)

Hiroshi Itagaki：“材料特性的空间变化对材料测试结果的影响”日本造船学会汇刊 170. 665-671 (1990)。