1.名义应力法
名义应力法是以结构的名义应力为试验和寿命估算的基础，，接纳雨流法取出一个个相互自力、互不相关的应力循环，，连系质料的S -N曲线，，按线性累积损伤理论估算结构疲劳寿命的一种要领 。。 。。 。
基本假定：对任一构件(或结构细节或元件)，，只要应力集中系数KT相同，，载荷谱相同，，它们的寿命则相同 。。 。。 。此法中名义应力为控制参数 。。 。。 。该要领思量到了载荷顺序和剩余应力的影响，，简朴易行 。。 。。 。
但该种要领有两个主要的缺乏之处：
一是因其在弹性规模内研究疲劳问题，，没有思量缺口根部的局部塑性变形的影响，，在盘算有应力集中保存的结构疲劳寿命时，，盘算误差较大;
二是标准试样和结构之间的等效关系简直定十分难题，，这是由于这种关系与结构的几何形状、加载方式和结构的巨细、质料等因素有关 。。 。。 。
正是由于上述缺陷，，使名义应力法预测疲劳裂纹的形成能力较低，，且该种要领需求得在差别的应力比R和差别的应力集中因子KT下的S-N曲线，，而获得这些质料数据需要大宗的经费 。。 。。 。因而，，名义应力法只适用于盘算应力水平较低的高周疲劳和无缺口结构的疲劳寿命 。。 。。 。近年来，，名义应力法也在一直的生长中，，相继泛起了应力严重系数法 (S.ST)、有用应力法、额定系数法 (DRF) 等 。。 。。 。
2.局部应力-应变法
局部应力一应变法的基本头脑是凭证结构的名义应力历程，，借助于局部应力-应变法剖析缺口处的局部应力 。。 。。 。再凭证缺口处的局部应力，，连系构件的S-N曲线、质料的循环 。。 。。 。一曲线、E -N曲线及线性累积损伤理论，，估算结构的疲劳寿命 。。 。。 。
基本假定：若一个构件的危险部位(点)的应力一应变历程与一个平滑小试件的应力一应变历程相同，，则寿命相同 。。 。。 。此法中局部应力一应变是控制参数 。。 。。 。
局部应力一应变法主要用于解决高应变的低周疲劳和带缺口结构的疲劳寿命问题 。。 。。 。该要领的特点是可以通过一定的剖析、盘算，，将结构上的名义应力转化为缺口处的局部应力和应变 。。 。。 。它可以详尽地剖析缺口处的局部应力和应变的非线性关系，，可以思量载荷顺序和剩余应力对疲劳寿命的影响 。。 。。 。因此，，到现在为止，，局部应力-应变法是一种较量好的疲劳寿命估算要领 。。 。。 。它战胜了名义应力法的两个主要缺陷，，但它亦有自己固有的缺陷：
一是没有思量缺口根部周围应力梯度和多轴应力的影响;
二是疲劳寿命的盘算效果对疲劳缺口系数K值很是敏感 。。 。。 。
而在现实事情中，，准确地确定结构的K值是很是难题的，，这就影响下场部应力一应变法估算疲劳寿命的精度 。。 。。 。别的，，局部应力一应变法要用到质料的C-N曲线，，而E-N曲线是在控制应变的条件下举行疲劳试验而获得的，，试验数据资料较量少，，不如S-N曲线容易获得，，这也影响了该要领的使用 。。 。。 。
3.能量法
基本假定：由相同的质料制成的构件(元件或结构细节)，，若是在疲劳危险区遭受相同的局部应变能历程，，则它们具有相同的疲劳裂纹形成寿命 。。 。。 。
能量法的质料性能数据主要是质料的循环应力一应变曲线和循环能耗一寿命曲线 。。 。。 。虽然在现有的能量法中均假设各循环的能耗是线性可加的，，而事实上由于循环加载历程中质料内部的损伤界面一直扩大，，因此能耗总量与循环数之间的关系是非线性的 。。 。。 。这一要害问题导致了能量法难于运用于工程现实 。。 。。 。因此能量法可能不是一种十分合理和有前途的要领 。。 。。 。
4.场强法
基本假设：由相同的质料制成的构件(元件或结构细节)，，若是在疲劳失效区域遭受相同应力场强度历程，，则具有相同疲劳寿命 。。 。。 。此法的控制参数是应力场强度 。。 。。 。用场强法预测结构的疲劳裂纹的形成寿命时，，需要循环应力一应变曲线和S-Nf曲线(或￡-Nf曲线)，，剖析盘算较重大 。。 。。 。
由上述四种疲劳寿命预测要领各自的特点可知，，差别的已知条件需接纳差别的预测要领：如关于具有大宗的疲劳性能数据的质料制成的毗连件或结构件可接纳名义应力法;关于具有重大的几何形状且遭受重大载荷作用下的一些结构件可接纳局部应力一应变法，，尤其是瞬态的循环;一曲线和￡-Nf曲线相连系的要领;应力场强法可以用于与局部应力一应变法相同的质料疲劳性能数据，，即循环a一曲线和S-N或￡-Nf曲线 。。 。。 。
5.断裂力学要领
断裂力学理论是基于质料自己保存着缺陷或裂纹这一事实，，以变形体力学为基础，，研究含缺陷或裂纹的扩展、失稳和止裂 。。 。。 。通过对断口定量剖析得出构件在现实事情中的疲劳裂纹扩展速率(适用较普遍的是Paris疲劳裂纹扩展速率公式)，，合理地对零部件举行疲劳寿命估算，，确定构件形成裂纹的时间，，评价其制造质量，，有利于准确剖析事故原因 。。 。。 。事实上这种要领解决了工程中许多灾难性的低应力脆断问题，，填补了通例设计要领的缺乏，，现已成为失效剖析的主要要领之一 。。 。。 。
疲劳断裂是结构零部件失效的主要模式 。。 。。 。据统计，，由于结构部件失效导致的重大事故中的85%-90%与疲劳断裂有关 。。 。。 。凭证断裂力学的看法，，金属结构件的疲劳破损是由于主裂纹扩展光临界尺寸而造成的，，结构的寿命取决于结构危险部位裂纹的萌生与扩展 。。 。。 。
该要领将疲劳断裂历程分为三个阶段：
一是构件在交变力作用下爆发初始裂纹(初始裂纹界说至今仍无统一标准，，习惯上为0.5-1mm);
二是裂纹最先扩展，，以致爆发较大宏观裂纹;
三是裂纹急剧扩展，，迅速导致破损，，它的寿命往往很短，，称瞬中止裂寿命，，工程上不予考察 。。 。。 。
按裂纹爆发的时间，，又可将第一阶段界说为始裂寿命，，第二阶段界说为裂纹扩展寿命(习惯上称剩余寿命) 。。 。。 。对寿命的怀抱一般以履历的循环荷载的次数来体现 。。 。。 。该理论以为，，疲劳极限是客观保存的，，也就是说，，当构件遭受的循环荷载幅值小于该构件质料的疲劳极限时，，该构件不可能因爆发裂纹导致破损，，即从疲劳寿命角度考察其寿命是无限的 。。 。。 。别的疲劳寿命不但与循环载荷幅值和质料物理、化学特征有关，，还与载荷的转变频率有关，，故疲劳寿命有高周疲劳与低周疲劳之分 。。 。。 。
前述名义应力法、局部应力一应变法等均是研究始裂寿命 。。 。。 。而剩余寿命的研究，，则较重大 。。 。。 。现在是一个热门问题，，工程界尚未提出普遍接受的评估手段 。。 。。 。
近年来，，断裂力学理论获得了长足的生长，，可是它还很不完善，，断裂失效的机理还不是十分清晰，，以是要应用该理论得出简朴而准确可靠的疲劳寿命预测盘算式尚有待时日 。。 。。 。
6.可靠性设计要领
可靠性设计要领是应用可靠性理论和设计参数的统计数据，，在给定的可靠性指标下，，对零部件、装备或系统举行的设计 。。 。。 。其目的是发明和确定产品保存的隐患和薄弱环节，，通过预防和刷新，，提高产品的固有可靠性 。。 。。 。可是机械系统的可靠性研究还很不可熟，，况且用可靠性设计的要领也不可解决疲劳剩余寿命评估的问题 。。 。。 。
7.概率断裂力学
断裂力学是基于确定性参数的估算要领 。。 。。 。概率断裂力学是将断裂力学中裂纹尺寸、断裂韧性、应力强度因子、裂纹扩展速率等参数作为随机变量，，举行可靠性剖析 。。 。。 。这样就提高了断裂力学工程剖析要领的可靠性 。。 。。 。但该种要领保存一定的缺陷：
一是其涉及到随机变量和随机数现在主要接纳正态漫衍、三参数威布尔漫衍来爆发，，显然缺乏以完全反映现真相形;
二是试验数据缺乏 。。 。。 。
故这种要领在现实应用中受到了一定的限制 。。 。。 。
现在也有人使用模糊数学和统计模拟的要领对金属结构的手艺状态举行综合评价，，并在此基础上推算它的剩余寿命 。。 。。 。这些要领是否可靠，，不但取决于数学要领，，还取决于人的主观因素 。。 。。 。
8.金属结构疲劳寿命评估理论基础
试验上着重于研究选择适合于工程的金属结构现实丈量的要领，，找到应用于现实的判断依据，，从而准确地评价其寿命 。。 。。 。使用盘算机的虚拟手艺，，提高对实测数据的处理，，建设金属结构件的专家系统，，评定金属结构的疲劳剩余寿命和其余的手艺指标，，进而研究金属结构的设计、制造和手艺刷新等的人工智能系统 。。 。。 。
在以后的金属结构疲劳寿命评估理论中，，专家们一致以为应着手以下几方面的研究：
理论上着重研究辖档唾界状态及多临界状态的优化问题，，研究多判据情形下一次二阶矩法;
研究验证临界失效模子的有用要领;
完善疲劳强度理论及断裂力学要领;
研究更适合系统的概率失效模子，，刷新现在盘算断裂概率要领;
进一步研究盘算可靠度的要领;
研究影响系统的敏感性参数，，特殊研究对系统的参数敏感性剖析要领，，从而系统有用地处理其敏感性指标 。。 。。 。
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