交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2005 Vol.5 No.4 P.6-9

随机疲劳长裂纹扩展率的新概率模型

赵永翔　 杨冰　 张卫华　

摘　要：为实现在全应力强度因子范围合理进行结构安全性分析,提出了概全门槛值和断裂韧度的随机疲劳长裂纹扩展率的新概率模型.考虑了平均应力效应,以给定应力强度因子下裂纹扩展率服从对数正态分布为基础,考虑数据分散性规律和试样数量对概率评价的影响,将存活概率和置信度相融合,由线性回归结合极大似然原理确定概率模型的参数.通过对铁道车辆LZ50车轴钢试验数据的分析表明,模型从数学上良好描述了疲劳长裂纹从裂纹启裂到瞬时断裂的整个随机过程,比较Paris、Elber和Forman模型拟合试验数据表明,该模型相关系数最大,拟合效果最好.
关键词：铁道车辆;疲劳长裂纹;扩展率;概率模型;对数正态分布
分类号：U270 　文献标识码：A
文章编号：1671-1637(2005)04-0006-04

Probabilistic model of random-long fatigue crack propagation rates

Zhao Yong-xiang　 Yang Bing　 Zhang Wei-hua　

基金项目：国家自然科学基金项目(50375130,50375003,50575189);全国优秀博士学位论文作者专项基金项目(200234);新世纪优秀人才支持计划项目(NCET040890);长江学者和创新团队发展计划项目(PCSIRT0452);教育部优秀青年教师计划项目(2101);铁道部科技研究开发计划项目(2001J016)
作者简介：赵永翔(1963-),男,四川金堂人,西南交通大学教授,博士,从事可靠性、维修性和疲劳断裂研究.PhD,professor, 86-28-87600935, yxzhao@home. swjtu. edu. cn.
作者单位：赵永翔（西南交通大学,牵引动力国家重点实验室,四川,成都,610031）　
　　　　　杨冰（西南交通大学,牵引动力国家重点实验室,四川,成都,610031）　
　　　　　张卫华（西南交通大学,牵引动力国家重点实验室,四川,成都,610031）　

参考文献：

[1]Wang G S.Intrinsic statistical characteristics of fatigue crack growth rate[J].Engineering Fracture Mechanics,1995,51(5)..787-803.
[2]Wang K S,Chang S T,Shen Y C.Dynamic reliability models for fatigue crack growth problem [J].Engineering Fracture Mechanics,1996,54(4):543-556.
[3]Rocha M M,Schueller G I.A probabilistic criterion for evaluating the goodness of fatigue crack growth models[J].Engineering Fracture Mechanics,1996,53(5):707-731.
[4]Paris P,Erdogan F.A critical analysis of crack growth laws [J].Journal of Basic Engineering,1963,85 (10):528-534.
[5]Forman R G,Kearney V E,Engle R M.Numerical analysis of crack propagation in cyclic-loaded structure[J].Journal of Basic Engineering,1967,89(9):459-464.
[6]赵永翔,杨冰,高庆,等.提速货车RD2轴的疲劳断裂可靠性与安全性研究[R].成都:西南交通大学,2004.
[7]赵永翔,黄郁仲,高庆.铁道车辆LZ50车轴钢的概率机械性能[J].交通运输工程学报,2003,3(2):11-17.Zhao Yong-xiang,Huang Yu-zhong,Gao Qing.Probabilistic mechanical properties of LZ50 axle steel for railway vehicles [J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2003,3(2):11-17.(in Chinese)

收稿日期：2005年4月10日

出版日期：2005年12月31日

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