描述低周疲劳裂纹扩展速率的循环J积分新参量

探讨了低周疲劳加载条件下的应力增量．应变增量关系，提出了模拟裂纹疲劳扩展的二维模型以建立新的循环．积分参量，详细阐述了该积分参量的定义、主要特点、物理意义以及数值计算方法，并通过紧凑拉伸试样的疲劳试验检验该积分参量的有效性．结果表明：该积分参量能够较好描述恒幅低周疲劳裂纹的扩展速率．此外，基于积分参量体系，从能量的角度解释了疲劳迟滞现象．     

结构疲劳长裂纹扩展速率新模型研究

比较现有疲劳长裂纹扩展速率模型的特点和不足,基于裂纹扩展钝化复锐理论推导,提出了广义钝化复锐疲劳长裂纹扩展速率模型(GPLFCPRM),并推导获得了疲劳长裂纹扩展速率模型通项.该模型克服了现有疲劳长裂纹扩展速率模型的缺点,能有效地描述自门槛值到断裂点全过程的裂纹扩展规律,具有明确的物理含义,且可反映材料的强度特性、断裂特性和热处理状态等因素对疲劳裂纹扩展速率的影响.通过LZ 50钢、A533-B、AlZnMgCu 0.5和0.5Cr 0.5Mo 0.25V钢疲劳裂纹扩展速率试验,结果反映该模型与试验结果十分吻合,且具有更广的通用性和应用推广价值.     

测定概率疲劳长裂纹扩展门槛值的新方法

提出了合理测定随机疲劳长裂纹扩展门槛值的“局部概率Paris关系法”．揭示了常规法不能保证各试样门槛值数据处于相同扩展率水平,测定结果不尽合理的缺陷．以Paris-Erdogan方程描述门槛值附近局部试验数据,考虑数据分散性规律和试样数量两方面的影响,在应力强度因子服从对数正态分布下建立了包含存活概率和置信度的局部概率关系模型,以可接受临界扩展率对应概率因子为依据测定概率门槛值．LZ50钢车轴试验数据分析验证了方法的合理性和有效性．     

LZ50车轴钢疲劳长裂纹扩展的概率模型

试验研究了随机疲劳长裂纹扩展率概率模型．首先发展了考虑平均应力影响和低应力强度因子范围趋于门槛值现象的扩展率方程．进而提出了同时考虑试验数据分散性规律与样本数量对概率评价影响的概率模型,模型参量由线性回归法结合极大似然统计分析原理测定．LZ50钢的试验数据分析,验证了方法的有效性与实用性．     

K型管状接头随机疲劳强度和裂纹扩展规律的研究

分析了K型焊接管状接头受轴向和面外弯曲载荷作用下的随机疲劳问题。通过将焊趾处的表面裂纹的初始尺寸和材料常数作为随机变量处理,并计及焊缝的影响,共产生500个随机样本,最终得到裂纹扩展寿命和裂纹形状变化影响的统计计算结果,并与有关实验数据比较,给予了回归分析。同时,也考察了裂纹扩展规律。     

寿命服从对数正态分布、有置信度时概率疲劳S-N曲线的合理重构

当概率疲劳S-N曲线以特定存活概率(P)和置信度(C)的方式给出并无法重做试验时,除特定P-C外无法做其它概率水平的可靠性分析.因此,需要广泛适用的曲线模型.建立了疲劳寿命服从对数正态分布时疲劳试验S-N数据及广义曲线的Monte Carlo模拟重构方法.为了避免现有人为放大样本到数千给出偏危险评价,从实际试验情况出发,采用了材料小试样每组样本7至20、结构试样每组样本至多10个、还原统计参量误差小于5%的模拟策略.然后,依据模拟数据利用回归法重建了可实现任意P-C水平可靠性分析的P-C-S-N曲线.铁路60Si2Mn高强度弹簧钢概率曲线的重构实践说明了方法的有效性与适用性.     

裂纹长度对钢轨裂纹扩展的影响

采用有限元分析软件ANSYS,在纯滚动运行状态下,对实际钢轨裂纹的扩展情况进行了模拟。结果表明:轮轨接触的疲劳裂纹为张开型和滑开型同时存在的复合型裂纹;随裂纹长度的逐渐增加,裂尖有效应力强度因子先减小后增大,裂纹扩展速率会出现先变慢后变快的现象。     

基于判断事后分层抽样下删失数据的保序估计

本文讨论了判断事后分层抽样下生存函数的Kaplan-Meier估计及其大样本性质.此外,基于判断事后分层抽样下各层序的信息,对样本进行保序回归,根据样本中是否存在空层的情况提出了不同的保序Kaplan-Meier估计,并讨论各估计的性质.本文通过模拟对判断事后分层样本下的各种Kaplan-Meier估计以及简单随机样本...     

统一的解理断裂统计模型

根据微裂纹的解理断裂强度服从三参数Weibull分布的假设和最薄弱链理论,推导出了低合金结构钢的解理断裂统计模型.由模型的一般表达式结合裂纹、缺口和光滑试样具体的应力分布,进一步推导出了这三种试样的解理断裂统计模型.并以临界应力强度因子K_IC、断裂载荷L_F和断裂真应力σ_F作为控制参量,分别建立了裂纹、缺口和光滑试样的解理断裂统计判据.采用热模拟技术,在15MnVN钢中得到了焊接过热区粒状贝氏体组织,在-196—20℃的温度范围内,对热模拟后的材料分别进行了光滑试样的单轴拉伸试验、缺口试样的四点弯曲试验、裂纹试样的三点弯曲试验,所测得的光滑试样的断裂真应力、缺口试样的断裂载荷以及裂纹试样的K_IC与统计模型所预测的相应参量的变化趋势及其分散带完全一致,从而在扩展控制的解理温度区间里,首次统一了不同试样、加载方式条件下材料的解理断裂行为.     

GTN模型参数标定方法与应用

采用有限元辅助试验的FAT(finite-element-analysis aided testing)迭代方法获取的材料直至破坏的全程本构关系曲线并借助ABAQUS和GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)模型,提出了基于有限元逆向法标定GTN模型参数的方法,对316L不锈钢、304不锈钢和汽轮机转子材料26Ni Cr Mo V11-5漏斗试样拉伸过程的仿真结果良好。在此基础上获得的三种材料的GTN模型参数应用于模拟CT(compact tension)试样的准静态裂纹扩展下的载荷位移曲线并基于载荷分离方法,获得了三种材料CT试样的J阻力曲线。     

Random weighting method for Cox’s proportional hazards model

Variance of parameter estimate in Cox’s proportional hazards model is based on asymptotic variance. When sample size is small, variance can be estimated by bootstrap method. However, if censoring rate in a survival data set is high, bootstrap method may fail to work properly. This is because bootstrap samples may be even more heavily censored due to repeated sampling of the censored observations. This paper proposes a random weighting method for variance estimation and confidence interval estimation for proportional hazards model. This method, unlike the bootstrap method, does not lead to more severe censoring than the original sample does. Its large sample properties are studied and the consistency and asymptotic normality are proved under mild conditions. Simulation studies show that the random weighting method is not as sensitive to heavy censoring as bootstrap method is and can produce good variance estimates or confidence intervals.     

基于失效分析的独立均匀随机变量和的分布及应用初探

数学模型是基于材料失效分析提出来的,同时结合了BS模型的方法理论背景.材料样品在周期性应力作用下,主因裂纹的扩大量是一个随机变量.对于均匀材料,主因裂纹的扩大量可看作是均匀随机变量与一个大于零的实数的乘积,材料主因裂纹的总的扩大量可表示为这些独立均匀随机变量的和,或称为加权随机和.实际上,本文给出一类新的随机模型及其概率分布函数,并初步讨论了该模型分布的一些基本特征,通过数值模拟还讨论了其独特的分布特征,如与正态分布的关系与区别,以及该模型分布收敛于正态分布的速度等.这些工作可为材料失效分析提供新的模型与方法.     

Metric Sample Spaces of Continuous Geometric Curves and Estimation of Their Centroids

The metric sample space of Fréechet curves (Fréechet , 1934,1951,1961) is based on a generalization of regular curves that covers continuous curves in full generality. This makes it possible to deal with both smooth and non-smooth, even non-rectifiable geometric curves in statistical analysis. In the present paper this sample space is further extended in two directions that are relevant in practice: to incorporate information on landmark points in the curves and to impose invariance with respect to an arbitrary group of isometric spatial transformations. Properties of the introduced sample spaces of curves are studied, specially those concerning to the generation and representation of random curves by random functions.In order to provide measures of central tendency and dispersion of random curves, centroids and restricted centroids ofrandom curves are defined in a general metric framework, and methods for their consistent estimation are derived.     

Estimating Stochastic Dynamical Systems Driven by a Continuous-Time Jump Markov Process

We discuss the use of a continuous-time jump Markov process as the driving process in stochastic differential systems. Results are given on the estimation of the infinitesimal generator of the jump Markov process, when considering sample paths on random time intervals. These results are then applied within the framework of stochastic dynamical systems modeling and estimation. Numerical examples are given to illustrate both consistency and asymptotic normality of the estimator of the infinitesimal generator of the driving process. We apply these results to fatigue crack growth modeling as an example of a complex dynamical system, with applications to reliability analysis.      

随机缺失数据下样本分位数估计

分位数的估计在生物医学、社会经济调查等领域有着广泛的应用,然而在实际问题的研究中,往往由于各种人为或不可控因素造成数据收集不完全.本文在随机缺失(MAR)假设条件下,利用非参数核补法和局部多重插补法给出了响应变量缺失时样本分位数的估计,并利用经验过程等理论证明了由这两种方法得到的分位数估计的大样本性质,同时,使用重抽样方法给出了估计的渐近方差的估计,模拟结果验证了这两种方法的有效性.文章所提两种方法的优点在于:首先,所提出的缺失修正方法不需要对缺失概率的模型做任何假设;其次,方法亦适用于其他有关参数不可微的估计目标函数;最后,方法很容易地推广到一般M估计的情况,并可以对多个分位数同时进行估计.     

Fatigue crack growth under variable-amplitude loading: Part I – Model formulation in state-space setting

This two-part paper presents formulation and validation of a non-linear dynamical model of fatigue crack growth in ductile alloys under variable-amplitude loading including single-cycle overloads, irregular sequences, and random loads. The model is formulated in the state-space setting based on the crack closure concept and captures the effects of stress overload and reverse plastic flow. The state variables of the model are crack length and crack opening stress. This paper, which is the first part, presents formulation of the state-space model that can be restructured as an autoregressive moving average (ARMA) model for real-time applications such as health monitoring and life extending control. The second part is the companion paper that is dedicated to model validation with fatigue test data under different types of variable-amplitude and spectrum loading.     

强混合样本回归函数估计的强相合性

本文基于强混合样本，给出回归函数核估计的强相合性，全面地改进了胡舒合（１９９５）所得的相应的初步结果。     

随机变量和模型及其实证研究

对于敏感性问题,无法采用直接问答的方式进行调查。本文研究了随机变量和模型,并将该模型应用到药店利润率调查中;在具体操作上,为节约经费与提高精度,对每个个体采集两次数据;为进一步满足被调查者对药店利润率的保密心理,对由指数分布生成的随机数,统一加上一个较大的数,以使被调查者看到的随机数远大于药店的毛利百分数。最后根据调查数据,利用随机和模型给出了药店毛利百分数的均值、方差以及分位点。