基于粒子濾波算法的鉻鉬鑄鋼疲勞壽命預測方法研究.pdf

1、斷裂、腐蝕和磨損是機械裝備構件的最為主要的三種失效方式，而最常發(fā)生且存在巨大危險的是斷裂這一方式，甚至會導致災難性后果，所以對于科研工作者、工程技術人員而言，開展材料斷裂原因的探索及其預防、控制方面的研究具有重要的理論意義和工程實踐價值。
　　材料性質(zhì)及結構、工作應力狀態(tài)、環(huán)境因素、材料缺陷及形狀尺寸等多種因素都會對材料的斷裂過程產(chǎn)生影響，因此在分析材料斷裂這一過程時，往往存在著大量的不確定因素，因此使得斷裂控制難度不斷的上升。本

2、文以一種全新材料鉻鉬鑄鋼為研究對象，利用MTS疲勞試驗機試驗得出鉻鉬鑄鋼隨循環(huán)次數(shù)的應力應變數(shù)據(jù)，將裂紋的擴展過程看作為一個隨機過程，結合Kalman濾波器算法和粒子濾波算法的思想，將裂紋擴展中的不確定性考慮，提出新的裂紋擴展數(shù)學模型。具體研究內(nèi)容包括：
　?。?）對 MTS實驗所得的鉻鉬鑄鋼應力應變數(shù)據(jù)進行分析，計算鉻鉬鑄鋼在各個循環(huán)次數(shù)時材料損傷的積累，運用Griffith模型下，分析裂紋和損傷的數(shù)學關系。
　?。?）運

3、用 Paris公式，分析裂紋隨循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律，同時分析裂紋擴展過程中的不確定性。
　　（3）考慮裂紋擴展過程的不確定性，分別運用 Kalman濾波器算法和粒子濾波算法的思想建立裂紋擴展的數(shù)學模型，計算鉻鉬鑄鋼裂紋擴展隨循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律，分析對比兩種濾波器計算得出的結果。
　?。?）利用所得鉻鉬鑄鋼隨循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律，結合鉻鉬鑄鋼本身的一些屬性，預測鉻鉬鑄鋼在不同應力下的疲勞壽命。
　　運用Kalman濾波器算法