Miner's规则的概率表述及其在结构疲劳中的应用
摘要：疲劳问题的标准应力方法基于使用S-N曲线。这些曲线是通过对相同且标准化的试样施加恒定振幅S的循环载荷直到试样失效来获取的。实际上，S-N曲线取决于某个参考概率p：对于给定的循环振幅S，它们提供了在其上有一定比例p的试样失效的循环次数。根据S-N曲线，Miner准则被用于预测在变幅循环载荷下试样的失效循环数。在本文中，我们提出了Miner准则的概率形式，该形式基于引入试样状态概念。我们证明了这种新形式与标准方法的一致性，从而为这些方法提供了精确的概率解释。在Weibull-Basquin模型的情况下，我们推导出了显式公式。接下来，我们考虑了完整机械结构的情况：考虑到尺寸效应，并使用最弱环节原则，我们建立了结构的存活概率公式。我们通过对I型钢梁进行数值模拟来说明我们的结果，计算了存活概率和失效点密度。我们还展示了如何使用拉普拉斯方法高效地逼近这些数量。
作者：Francois-Baptiste Cartiaux, Alain Ehrlacher, Frederic Legoll, Alex Libal and Julien Reygner
论文ID：2303.14504
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2023-03-29