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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利一种机械结构的疲劳裂纹扩展寿命预测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120145777B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510560603.5，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种机械结构的疲劳裂纹扩展寿命预测方法及系统是由徐田;鲁连涛;贺赛赛;赖宥任;曾东方设计研发完成，并于2025-04-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机械结构的疲劳裂纹扩展寿命预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种机械结构的疲劳裂纹扩展寿命预测方法及系统，涉及结构疲劳可靠性技术领域，包括求解含裂纹结构应力强度因子；测定不同应力比下应力强度因子幅值ΔK与裂纹扩展速率dadN的关联数据；求解外载对应的第一等效裂纹面牵引力分布及残余应力场对应的第二等效裂纹面牵引力分布；基于条带屈服模型计算变幅载荷下的裂纹扩展有效驱动力；更新裂纹长度与循环周次，直至裂纹扩展至终止长度af；标定基于ΔKCPD的疲劳裂纹扩展速率模型参数；将变幅载荷谱与等效裂纹面牵引力分布叠加至二维替代裂纹体，由条带屈服模型生成机械结构的疲劳裂纹扩展寿命曲线。本发明实现对机械结构疲劳裂纹扩展寿命的定量预测，具有较高的求解精度和适用性。

本发明授权一种机械结构的疲劳裂纹扩展寿命预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种机械结构的疲劳裂纹扩展寿命预测方法，其特征在于，包括： 设定机械结构中初始疲劳裂纹的几何参数与萌生位置，利用线弹性有限元法开展裂纹扩展分析，建立裂纹长度与残余应力场作用下的应力强度因子关系a～Kres，以及裂纹长度与单位外载作用下的应力强度因子关系a～Kunit； 制备机械结构材料的标准疲劳裂纹扩展试样，执行多应力比恒幅载荷试验，测定不同应力比下应力强度因子幅值ΔK与裂纹扩展速率dadN的关联数据； 选取二维穿透裂纹体作为替代模型，结合应力强度因子关系a～Kres和应力强度因子关系a～Kunit之间的关系，采用权函数法与多目标优化算法，求解外载对应的第一等效裂纹面牵引力分布及残余应力场对应的第二等效裂纹面牵引力分布； 基于第一等效裂纹面牵引力分布和第二等效裂纹面牵引力分布，在二维替代裂纹体中构建条带屈服模型，将裂纹面及塑性区离散为弹塑性杆单元，基于条带屈服假设计算变幅载荷下裂纹尖端塑性区尺寸，并通过Gauss-Seidel迭代算法计算杆单元应力及疲劳裂纹扩展有效驱动力ΔKCPD；依据ΔKCPD计算单次循环裂纹扩展增量Δa，更新裂纹长度与循环周次，直至裂纹扩展至终止长度af； 通过条带屈服模型仿真恒幅载荷下的裂纹扩展过程，建立应力强度因子幅值ΔK与疲劳裂纹扩展有效驱动力ΔKCPD的转换关系，结合多应力比恒幅载荷试验的数据进行应力强度因子转换与数据拟合，标定基于疲劳裂纹扩展有效驱动力ΔKCPD的疲劳裂纹扩展速率模型参数； 将变幅载荷谱与等效裂纹面牵引力分布叠加，将其加载至二维替代裂纹体的裂纹面，输入疲劳裂纹扩展速率模型参数，并基于二维替代裂纹体的条带屈服模型迭代计算裂纹长度与循环周次的演化关系，生成机械结构的疲劳裂纹扩展寿命曲线。

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