(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 202210688212.8 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 四川大学 地址 610000 四川省成 都市武侯区一环路 南一段24号 (72)发明人 张宏　刘永杰　王清远　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 李梦蝶 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于裂纹扩展的CT试件 寿命预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于裂纹扩展的CT试件 寿命预测方法， 该方法包括建立数值模型， 设置 初始裂纹长度和裂纹临界最终长度， 并划分裂纹 尖端网格； 计算裂纹扩展 过程中裂纹尖端节点的 扩展距离和扩展角； 根据裂纹尖端节 点的扩展距 离和扩展角更新数值模型， 并确定裂纹尖端节点 数量； 对所有裂纹尖端节点的扩展距离进行加权 平均光滑处理， 得到裂纹扩展长度； 判断裂纹扩 展长度是否小于裂纹临界最终长度； 当裂纹扩展 长度达到裂纹临界最终长度时根据裂纹扩展长 度和裂纹扩展过程的循环周次计算损伤容限系 数； 根据损伤容限系数预测CT试件寿命。 本发明 提高了寿命 可靠性评估的全面性和准确性， 并且 具有良好的兼容 性和可移植 性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114996959 A 2022.09.02 CN 114996959 A 1.一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 建立数值模型， 设置初始裂纹长度和裂纹 临界最终长度， 并划分裂纹尖端网格； S2、 计算裂纹扩展过程中裂纹尖端节点的扩展距离和扩展角； S3、 根据裂纹尖端节点的扩展距离和扩展角更新数值模型， 并确定裂纹尖端节点数量； S4、 对所有裂纹尖端节点的扩展距离进行加权平均光滑处 理， 得到裂纹扩展长度； S5、 判断裂纹扩展长度是否小于裂纹临界最终长度； 若是， 则跳转至步骤S2； 否则跳转 至步骤S6； S6、 根据裂纹扩展长度和裂纹扩展过程的循环周次计算损伤容限系数； S7、 根据损伤容限系数 预测CT试件寿命。 2.根据权利要求1所述的一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特征在于， 步骤 S2具体包括以下分步骤： S2‑1、 根据裂纹尖端网格确定裂纹尖端节点数量， 计算裂纹尖端节点的扩展角； S2‑2、 通过标准CT试件的裂纹扩展试验确定材料裂纹扩展Pair ’s区域基本扩展参数， 计算设定循环周次的裂纹尖端节点的扩展距离 。 3.根据权利要求2所述的一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特征在于， 所述 裂纹尖端节点的扩展角的计算方式为： 其中， θj表示第j个裂纹尖端节点的扩展角， KI,KII分别表示 Ⅰ型和Ⅱ型裂纹应力强度因 子。 4.根据权利要求2所述的一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特征在于， 所述 裂纹尖端节点的扩展距离的计算方式为： Δaj＝ΔN×C×(ΔKj)m 其中， Δaj表示第j个裂纹尖端节点的扩展距 离， ΔN表示循环周次， C,m表示基本扩展参 数， ΔKj表示第j个 裂纹尖端节点的应力强度范围。 5.根据权利要求1所述的一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特征在于， 步骤 S4中对所有裂纹尖端节点的扩展距离进行加权平均光滑处 理的具体方式为： 其中， ak表示第k次循环周次的裂纹扩展长度， Δaj表示第j个裂纹尖端节点的扩展距 离， n表示裂纹尖端节点的数量。 6.根据权利要求1所述的一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特征在于， 步骤 S6中根据裂纹扩展长度和裂纹扩展过程的循环周次计算损伤容限系数的计算方式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114996959 A 2其中， Γ表示损伤容限系数， ak表示第k次循环周次的裂纹扩展长度， ΔN表示循环周次。 7.根据权利要求1所述的一种基于裂纹扩展的CT试件寿命预测方法， 其特征在于， 步骤 S7中根据损伤容限系数 预测CT试件寿命的预测模型为： 其中， N表示预测的CT试件寿命， Γ表示损伤容限系数， da表示裂纹增量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114996959 A 3