用于疲劳裂纹萌生的空间泊松过程
统计方法学
2018-12-26 v2 数据分析、统计与概率
摘要
本工作中,我们提出一种随机模型,用于估计金属试样表面在疲劳问题中裂纹萌生的发生情况,该模型可应用于一般类别的几何形状。该随机模型基于空间泊松过程,其强度函数将应力-寿命(S-N)曲线与平均有效应力 σ_eff^Δ(x) 相结合,后者通过在试样域上采用有限元方法数值求解线弹性方程得到。此处,Δ 是一个表征覆盖域边界的邻域大小的参数。由 Δ 参数化的平均有效应力将应力张量映射为试样域上的标量场。利用 75S-T6 铝合金缺口与无缺口薄板试样的疲劳实验数据,分别对各个数据集及其组合进行模型参数标定。我们采用贝叶斯与经典方法估计在给定疲劳实验设置下任意试样的生存概率函数。我们提出的模型能够预测由相同材料、具有新几何形状制成的试样中的裂纹萌生。
引用
@article{arxiv.1805.03433,
title = {Spatial Poisson processes for fatigue crack initiation},
author = {Ivo Babuska and Zaid Sawlan and Marco Scavino and Barna Szabó and Raúl Tempone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03433},
year = {2018}
}