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累積損害理論

累積損害理論假設具其他替換應力的應力週期若超過持久極限,就會造成可測量的永久性損害。此外,還假設數個應力週期造成的總損害等於多個個別應力週期造成的損害總和。

線性損害法則

假設 S-N 曲線指出在其他替換應力 S1 下,需要 N1 個週期才能造成疲勞失敗,然後此理論指出每個週期都會造成一個損害係數 D1,可耗損結構 1/N1 的壽命。

此外,如果一結構在其他替換應力 S1 下歷經 n1 個週期,在其他替換應力 S2 下歷經 n2 個週期,則總損害係數 D 的計算方式如下:

D = (n1/N1 + n2/N2),

其中 N1 為在應力 S1 下發生失敗所需的週期數,且

N2 為在應力 S2 下發生失敗所需的週期數。

此法則稱為線性損害法則Miner 法則。損害係數又稱為使用量係數,代表一結構的耗損壽命比例。損害係數為 0.35 表示耗損了結構 35% 的壽命。當損害係數為 1.0 時,就會發生疲勞失敗。

線性損害法則並不考量負載序列的效應。換言之,它預測由單一應力週期造成的損害與在負載歷程中的損害發生點無關。此外,它還假設損害累積率也與應力等級無關。觀測到的行為指出在高應力振幅下,經過幾個週期後就會開始出現裂痕,而在低應力振幅下,則要等到在接近壽命結束時才會開始出現裂痕。

當您在專題屬性中指定疲勞事件間無互動時,會使用簡單形式的線性損害法則。當您將事件間的互動設為隨機時,程式就會使用 ASME 法,結合事件波峰來估計損害。



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