考虑荷载相互作用的非线性时变疲劳可靠性分析

作者：高凯,刘纲,蒋伟, 单位：重庆大学土木工程学院；重庆渝富产城运营建设发展有限公司；重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室本文刊于：《铁道学报》 2022年第04期

关键词:

Keywords

time-varying fatigue reliability, nonlinear, Manson-Halford model, load interaction, probability density evolution method,

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摘要

针对传统非线性疲劳损伤模型未考虑多级荷载间相互作用导致计算精度下降的问题，在Manson-Halford疲劳损伤模型基础上，通过引入与荷载水平相关的指数项考虑荷载相互作用，提出多级荷载作用下非线性疲劳损伤累积的改进模型；构建结构疲劳极限状态函数，并基于概率密度演化理论提出考虑非线性疲劳累积损伤的动态可靠度分析方法；采用三种材料疲劳实验对所提改进模型以及两个多级变幅试验对所提方法进行验证。结果表明：改进累积模型的疲劳寿命预测值与试验数据更为吻合，时变疲劳可靠度分析时，计算的时变可靠度值与试验数据相比误差更小，计算效率是Monte Carlo方法的20倍，表明本文模型和方法具有更高的精度和效率。

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