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龙图腾网获悉燕山大学申请的专利光滑试验件在预测疲劳寿命时确定临界面的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119715122B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411847484.3，技术领域涉及：G01N3/08；该发明授权光滑试验件在预测疲劳寿命时确定临界面的方法是由邹宗园;翟东林;邬志鸿;刘树贤设计研发完成，并于2024-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本光滑试验件在预测疲劳寿命时确定临界面的方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种光滑试验件在预测疲劳寿命时确定临界面的方法，步骤为：对试验件进行高周疲劳测试，得到危险点O处的所有应力分量，并在危险点O处建立原始坐标系O‑xyz和变换后的新坐标系O‑abn；在得到的新坐标系O‑abn的平面aob上取与坐标轴a向量夹角为α的向量q，得到平面aob的正应力和沿着方向q的分切剪应力；用鲍威尔法来确定分切剪应力方差的最大值和决定分切剪应力方差最大值所在临界面的三个角度θmax、αmax和φmax；根据得到的三个角度，在其中找出具有最大正应力并经历最大剪应力方差的平面。本发明解决了利用最大方差法中小增量遍历整个角度范围而导致的计算效率低的问题，同时考虑平面上最大正应力，减少疲劳寿命中的预测缺陷。

本发明授权光滑试验件在预测疲劳寿命时确定临界面的方法在权利要求书中公布了：1.一种光滑试验件在预测疲劳寿命时确定临界面的方法，其特征在于，具体实施步骤包括： S1、对试验件进行高周疲劳测试，得到试验件上危险点O处的所有应力分量，并在试验件上危险点O处建立原始坐标系O‑xyz和变换后的新坐标系O‑abn； S2、在步骤S1得到的新坐标系O‑abn的平面aob上建立与坐标轴a向量夹角为α的向量q，得到平面aob的正应力σnt和沿着方向q的分切剪应力τqt，并根据正应力σnt得到对应的方差和协方差，根据分切剪应力τqt得到对应的方差； S3、使用鲍威尔法来确定试验件上危险点O处分切剪应力方差的最大值Var[τqt]max和决定分切剪应力方差最大值所在临界面的三个角度、和： S31、分别设置、和的初始值、和，初始方向、初始步长、常数β和阈值，0β1，得到试验件上危险点O处分切剪应力方差的初始值； S32、定义鲍威尔法的目标函数，具体表达式为： ； 式中，为分切剪应力方差与‑1相乘后的函数，为新坐标系n轴与原坐标系z轴之间的夹角，是原坐标系x‑y面旋转到新坐标系a‑b面的角度，是在a‑b面上向量q与a轴的夹角，是分切剪应力方差的函数； S33、当已经完成第k次迭代时，、和分别沿着初始方向中的、和进行一维搜索，根据当前迭代后的角度、、和步长，获得新的角度值和目标函数值的表达式为： ,,； ； 式中，、和分别是在第k+1次迭代后更新的、和角，、和是第k次迭代后得到的、和角，是第k次迭代后得到的步长；是、和角取第k+1次迭代后值的函数值；是方向矩阵，初始有三个方向向量； S34、若步骤S33得到的目标函数值时，则、和接受更新，此时，,，并更新方向， ；若步骤S33得到的目标函数值时，则步长为，并进行方向正交化处理； S35、在步骤S34的基础上，以、和作为新一轮迭代的角度，以作为新的步长，以新方向进行下一目标函数的评估； S36、若目标函数变化量时，则结束迭代并输出、和；若目标函数变化量时，则继续更新方向，直至目标函数变化量； S4、根据步骤S3得到的三个角度、和，在试验件上危险点O处找出具有最大正应力并经历最大剪应力方差Var[τqt]max的平面： S41、根据试验件上危险点O处临界面的方向进行筛选，在试验件上危险点O处找到、和 所构成的具有最大正应力方差的角度，得到试验件上危险点O处临界面上最大正应力表达式为： ； 式中，是临界面上最大正应力；是临界面上正应力幅值；是临界面上的正应力均值；是中关于角度部分的矩阵；是中关于应力部分的矩阵； S42、在步骤S41得到的试验件上危险点O处最大正应力中确定最大值，并找到试验件上危险点O处临界面对应的三个临界角度、和。

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