基于均方误差修正的渗碳12CrNi3钢疲劳强度预测模型

为对渗碳12CrNi3合金钢提供一种安全可靠的高周疲劳强度预测方法,本文利用高频疲劳测试机,在104-108循环周次内对渗碳12CrNi3合金钢疲劳试样开展应力比为-1的高周疲劳实验.采用灰色估计法对渗碳12CrNi3钢疲劳数据的威布尔W(α,β,γ)参数进行评估,并通过估算的威布尔参数,进一步确定渗碳12CrNi3合金钢强度预测模型的参数.考虑应力-寿命关系,结合疲劳数据的威布尔分布规律,建立了失效概率为1％时的渗碳12CrNi3合金钢高周疲劳强度预测模型.从预测疲劳强度安全可靠性出发,通过均方误差(MSE)方法对模型进行修正,并将修正后模型99％MSE下界线与渗碳12CrNi3合金钢疲劳寿命P-S-N曲线(不同存活率P的S-N曲线)进行对比,研究发现12CrNi3合金钢疲劳寿命数据点均位于模型99％MSE下界线内,预测结果很好.研究表明,在以渗碳12CrNi3合金钢为材料,加载方式为拉压条件下的实际工程中,修正后模型99％MSE下界线可以更安全地作为构件可靠性设计的下界.