(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211082539.7 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 广东技术师范大学 地址 510665 广东省广州市天河区中山大 道西293号 (72)发明人 王小莉　刘景涛　 (74)专利代理 机构 北京专赢专利代理有限公司 11797 专利代理师 于刚 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统 一模型构建方法 (57)摘要 本发明适用于橡胶 寿命分析技术领域， 尤其 涉及一种考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统 一模型构建方法， 所述方法包括： 测试样本的疲 劳寿命， 得到试验疲劳数据； 选定基准载荷及基 准寿命； 计算寿命均值和基准寿命标准差； 计算 各应变载荷下的寿命均值； 建立载荷水平与寿命 标准差之间的函数关系， 计算寿命标准差； 得出 等效寿命转换关系式； 确定斜率Kε， 确定考虑载 荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模 型。 本发明解 决了现有技术研究材料对象不符、 分布模型局 限、 方法工程实践较为困难等难题， 也解决了常 规成组法确定概率疲劳寿命时需要对每一载荷 水平下寿命分布参数进行重复计算的问题， 以及 常规成组法所需试验周 期长、 试样数量多、 成本 高等问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115458086 A 2022.12.09 CN 115458086 A 1.一种考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特征在于， 所述方法 包括： 测试样本在多个 应变载荷下的疲劳寿命， 得到试验疲劳数据； 选定基准载荷 及基准寿命； 基于试验疲劳数据， 计算各应 变载荷下的寿命均值和基准寿命标准差； 基于回归分析法确定 橡胶中值应 变寿命曲线关系， 计算各应 变载荷下的寿命均值； 建立载荷水平与寿命标准差之间的函数关系， 并据此计算各应变载荷下的寿命标准 差； 根据寿命概 率分位点一致性原理， 得 出等效寿命转换关系式； 确定斜率Kε， 确定考虑载荷水平的橡胶概 率疲劳寿命统一模型。 2.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 所述测试样本在 多个应变载荷下的疲劳寿命， 得到试验疲劳数据的步骤中， 采用成 组法测试样品在m个应变载荷下的疲劳寿命， 其中m个应变中最大应变载荷下测试样本数为 n1个， 其他应变测试样本数为 ni(i＝1……m—1)， m取值大于4， n1取值大于12。 3.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 各工况 下寿命平均值和标准差分别按下式计算得到： 其中， Ni表示某工况下试样i的实测寿命值， N和σ 分别表示某工况下橡胶疲劳寿命平均 值和标准差， n表示某工况 下对应的试样总数。 4.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 通过幂函数表示橡胶疲劳寿命与损伤参量之间的关系， 基于实测疲劳寿命， 对试验 数据进行处理， 确定中值应变寿命方程， 并将各应变载荷代入方程， 解算出相应的寿命均 值。 5.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 构建橡胶疲劳寿命标准差与应 变峰值之间的幂函数关系， 该 幂函数为： lgσj‑lgσ1＝Kε(lgεj‑lgε1)， 其中， lgσj和lgσ1分布代表第j级应变水平下和基准应变水平下的寿命标准差的对数 值； lgεj和lgε1代表第j级和基准工程应 变峰值的对数值， Kε表示关系曲线的斜 率。 6.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 采用正态分布模型作为橡胶疲劳 分布的基本假设， 得到等效寿命转换公式： 其中， 和 分别表示试样i在第j个 应变 εj和第k个应变 εk下的实测寿 命； 和σj分别 表示第j个应变下橡胶疲劳寿命平均值和标准差； σj和σk分别表示第j个和第k个应变下橡胶权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115458086 A 2疲劳寿命的标准差 。 7.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 通过摄动寻优算法或最优化 算法搜索得到精度最高的Kε。 8.根据权利要求7所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 采取优化 算法确定斜 率Kε时， 对应的目标函数为： 约束条件为： ‑6≤Kε≤0， 其中σe和σ1分别表示 等效寿命和参 考寿命的标准差 。 9.根据权利要求1所述的考虑载荷水平的橡胶概率疲劳寿命统一模型构建方法， 其特 征在于， 所述 考虑载荷水平的橡胶概 率疲劳寿命统一模型为： 其中Np ε表示应变载荷 ε和失效概率P下的疲劳寿命； Φp‑1表示标准正态分布逆变换， a和 d是由疲劳试验数据的待定常数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115458086 A 3