疲劳强度-寿命概率密度演化分析

"疲劳强度-寿命关系的概率密度演化方法 (2013年) - 徐亚洲，白国良 - 西安建筑科技大学土木工程学院" 这篇论文详细探讨了疲劳强度与寿命之间的概率密度演化方法，该方法是针对材料在受载荷循环作用下疲劳性能变化的研究。作者徐亚洲和白国良基于疲劳强度随加载循环次数增加而逐渐恶化的物理现象，运用Euler描述法推导出了一种新的数学模型，即疲劳强度与随机参数的联合概率密度函数的演化方程。 在疲劳力学领域，S-N曲线通常用来表示材料在不同应力水平下的平均寿命。传统的S-N曲线建立在假设材料疲劳性质服从特定概率分布的基础上，例如Weibull分布或正态分布。然而，该论文提出的方法不依赖于特定的分布假设，而是通过数值求解的方法构建了疲劳强度-寿命概率密度曲面（probability density S-N），这为疲劳分析提供了一个更为全面和精确的概率描述。 概率密度曲面的构建使得研究人员能够计算给定存活率（如95%存活率）的P-S-N曲线，从而预测材料在不同应力水平下的疲劳寿命。论文通过实际的疲劳试验数据进行算例分析，比较了疲劳强度-寿命概率密度曲面、Monte Carlo模拟以及基于分位数参数的S-N关系计算出的P-S-N曲线，结果显示三者的吻合度良好，验证了该方法的有效性和准确性。 此外，这种方法对于理解和预测材料在复杂载荷条件下的疲劳行为特别有用，因为它考虑了疲劳过程中的不确定性和随机性。在工程设计中，这种概率密度演化方法可以提供更可靠的安全评估，特别是在对疲劳寿命有严格要求的结构和组件的设计中，如航空航天、桥梁和机械设备等。 关键词：疲劳强度，疲劳寿命，概率密度演化，P-S-N曲线，Euler描述，Monte Carlo模拟，分位数参数。 中图分类号：TU318，表示这是属于土木工程领域的研究。文献标识码A则表示这是一篇具有原创性研究成果的学术论文。