機(jī)械疲勞斷裂可靠性分析的新進(jìn)展

李永成

摘要：機(jī)械實(shí)際運(yùn)行過程中由于疲勞因素而導(dǎo)致斷裂的現(xiàn)象是一種嚴(yán)重影響到自身安全的現(xiàn)象。為了保證機(jī)械的正常運(yùn)行，在今后工作中對于這種現(xiàn)狀就必須要不斷加強(qiáng)研究才能夠適應(yīng)實(shí)際需要。近些年來人們對于機(jī)械疲勞斷裂可靠性的分析取得了一系列新進(jìn)展，對于這些新進(jìn)展進(jìn)行深入分析對于提升機(jī)械的安全性具有十分重要地意義。在今后工作中對于這方面情況應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究才能夠適應(yīng)實(shí)際工作目的。今后應(yīng)該不斷加強(qiáng)對此的研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械疲勞;斷裂;可靠性分析

大多數(shù)機(jī)械在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)承受交變荷載的情況，由于疲勞斷裂而導(dǎo)致其失效的現(xiàn)象非常多。在今后工作中對于這種現(xiàn)象應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究，這種現(xiàn)象一旦出現(xiàn)就會給整個(gè)機(jī)械的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。正是因?yàn)槿绱艘粩嗉訌?qiáng)對此的研究。近些年來國內(nèi)外不少學(xué)者都對機(jī)械疲勞斷裂的可靠性進(jìn)行了深入分析，在實(shí)際研究過程中創(chuàng)造出了一系列新方法，取得了新進(jìn)展。為了保證科學(xué)運(yùn)行，本文將對這些新進(jìn)展進(jìn)行研究。

1.機(jī)械疲勞斷裂現(xiàn)象分析

在探討機(jī)械疲勞斷裂可靠性分析的研究進(jìn)展之前，對于機(jī)械疲勞斷裂這種現(xiàn)象就應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)深入細(xì)致地分析。疲勞斷裂是當(dāng)前最為典型的一種現(xiàn)象，對這種現(xiàn)象進(jìn)行深入細(xì)致地分析有著非常重要地意義。對于疲勞斷裂的破壞機(jī)理應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)分析。疲勞斷裂通常情況下指的是在連續(xù)反復(fù)載荷作用下，首先出現(xiàn)的微觀裂紋，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，最終出現(xiàn)破壞或者脆性斷裂的情況。對于這種情況應(yīng)該進(jìn)行深入分析。

機(jī)械疲勞斷裂一旦產(chǎn)生之后就會產(chǎn)生巨大的破壞力，會對機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。機(jī)械疲勞斷裂的一個(gè)典型特征就是非常突然，正是由于具有這樣的特征，在實(shí)際運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象就會造成嚴(yán)重影響。對于這種情況今后工作中就必須要不斷加強(qiáng)研究。

2.機(jī)械斷裂可靠性分析的研究新進(jìn)展

近些年來國內(nèi)外對于機(jī)械斷裂可靠性的研究是在不斷深入地，同時(shí)也取得了一系列新進(jìn)展，對于這一系列新進(jìn)展進(jìn)行深入分析有重要意義。國外最早開始對疲勞進(jìn)行研究的是19世紀(jì)的德國，在經(jīng)過幾代人不斷努力的情況下，當(dāng)前疲勞壽命評估已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域中。Paris公式的提出就是重要地進(jìn)步，這一公式在經(jīng)過不斷深化之后已經(jīng)成為估算裂紋擴(kuò)展壽命的重要工具。當(dāng)前國外對于線性斷裂力學(xué)的研究是非常成熟的，在實(shí)際研究過程中取得了一系列新的研究進(jìn)展。在這方面力學(xué)的研究對于可靠性地分析能夠提供重要地理論基礎(chǔ)。國內(nèi)外在實(shí)際研究過程中，研究出了一系列新的算法，對于這些算法進(jìn)行有效概括非常重要。

（1）隨機(jī)有限元法。隨機(jī)有限元法是一種典型的分析方法，這種方法的應(yīng)用對于提升可靠性分析的效率具有十分重要地意義。今后工作中對于這種方法應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究。隨機(jī)有限元法是一種在近20年之內(nèi)發(fā)展起來的一種工程數(shù)值計(jì)算方法，這種方法的一個(gè)典型特征就是其充分考慮了隨機(jī)參數(shù)的影響。正是因?yàn)檫@樣，這種方法是能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)可靠度、動力問題分析以及復(fù)合材料力學(xué)等問題中。近些年來這種方法在疲勞斷裂可靠性分析過程中更是取得了一系列成果，機(jī)械疲勞斷裂可靠性分析過程中，受到的不確定性因素較多。采用隨機(jī)有限元分析法更有助于去解決這些問題。隨機(jī)有限元法可以對可靠性進(jìn)行分析，同時(shí)還可以用來解釋疲勞斷裂擴(kuò)展規(guī)律。對于這兩方面的情況，今后工作中需要不斷加強(qiáng)研究。

（2）應(yīng)變疲勞斷裂可靠性分析。應(yīng)變疲勞斷裂可靠性分析是一種典型方法，這種方法的應(yīng)用對于提升實(shí)際分析效果具有十分重要地意義。應(yīng)變疲勞斷裂可靠性理論是一種產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)九十年代的專業(yè)分析理論，進(jìn)入新世紀(jì)以后，這種理論得到了進(jìn)一步的完善。通過極少試樣獲取概率應(yīng)變疲勞性能數(shù)據(jù)的廣義極大似然疲勞實(shí)驗(yàn)法就是這樣一種理論的具體體現(xiàn)，對此，在今后工作中就應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究。該體系在實(shí)際分析過程中，在應(yīng)變載荷變?yōu)樽兎臅r(shí)候就需要結(jié)合遞推方法來進(jìn)行有效分析，這對于建立起應(yīng)變疲勞斷裂可靠性分析的新的理論體系具有十分重要地意義。

（3）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)疲勞斷裂的可靠性分析。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論是一種典型的分析方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有對函數(shù)近似的普遍適應(yīng)性，正是因?yàn)榫哂羞@樣一種特性，因而能夠被用來取代固定函數(shù)形式的傳統(tǒng)響應(yīng)面法。這對于提升解決非線性隱式極限狀態(tài)方程疲勞斷裂可靠性分析問題的能力具有十分重要地意義。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法同其他方法相比，更容易編程，思路也比較簡單，但是其計(jì)算精度卻得到了較大幅度的提高，正是因?yàn)槿绱?，在今后工作中這種方法將能夠得到科學(xué)高效地應(yīng)用，對此在今后工作中就需要不斷加強(qiáng)研究。

（4）混合遺傳算法的應(yīng)用。在實(shí)際分析過程中，隨著形勢的日益復(fù)雜，對可靠性分析的要求也越來越高，為了適應(yīng)這一要求，在今后工作中就需要應(yīng)用到遺傳算法。遺傳算法在實(shí)際應(yīng)用過程中是不受目標(biāo)函數(shù)是否連續(xù)、線性以及可微條件等限制的。需要注意的是這種方法，在實(shí)際應(yīng)用過程中也是存在著不少問題的，早熟現(xiàn)象、效率不高以及局部尋優(yōu)能力較差是其主要問題。對于這些問題，在今后工作中應(yīng)該不斷采取措施解決。為了有效解決這些問題，今后工作中就要用到混合遺傳算法?；旌线z傳算法能夠有效克服上述缺點(diǎn)?；旌线z傳算法優(yōu)化結(jié)果較優(yōu)，迭代次數(shù)也較少，搜索效率同其他方式相比明顯提升。

機(jī)械疲勞斷裂可靠性分析是一個(gè)重要課題，近些年來人們在不斷加強(qiáng)這方面的研究。在今后工作中對于取得的新成就，新進(jìn)展進(jìn)行分析對于維護(hù)機(jī)械正常運(yùn)行具有非常重要地意義。本文重點(diǎn)分析了當(dāng)前取得的新進(jìn)展，今后應(yīng)該不斷加強(qiáng)這方面的研究。

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