腐蚀热点强烈定位裂纹起源,但提供有条件的时间信息

《Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures》:Corrosion Hotspots Strongly Localize Crack Origins But Provide Conditional Timing Information

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月31日 来源:Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 3.2

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   摘要 重新分析了来自36个用于海上应用的预腐蚀结构钢疲劳试样的已发表试样级数据,以分离裂纹起源定位与裂纹萌生时间。34个试样获得了定位数据,21个试样获得了基于数字图像相关的时间数据。裂纹起源在34个试样中

  

摘要

重新分析了来自36个用于海上应用的预腐蚀结构钢疲劳试样的已发表试样级数据,以分离裂纹起源定位与裂纹萌生时间。34个试样获得了定位数据,21个试样获得了基于数字图像相关的时间数据。裂纹起源在34个试样中的20个(58.8%)与全局有限元热点重合,在34个试样中的31个(91.2%)与全局或近全局热点重合。对于时间数据,将最大应力集中系数纳入名义应力范围和应力比后,留一法交叉验证的均方根预测误差从0.2463降低至0.2114 log10周(降低14.2%),预测残差平方和决定系数从0.401提升至0.559。合并增益在影响分析和应力比敏感性分析中保持稳定,但在最大的均质应力比子组(R?=?0.1)中发生逆转,并且依赖于稀疏的上尾支撑。交互模型未能改善预测。力学热点强烈定位裂纹起源,而基于单个最大应力集中系数值的时间预测是有条件的,这促使需要进行全形貌形态测试。

摘要要点

  • 在34个试样中,有31个试样的裂纹起源位于全局或近全局有限元热点处。
  • 最大应力集中系数将合并数据的留一法交叉验证均方根误差降低了14.2%。
  • 时间增益在最大的均质R?=?0.1子组中发生逆转。
  • 热点定位效果显著,而标量时间增益则是有条件的。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

本研究未产生新的实验或现场数据。本文分析的所有试样级载荷、定位和萌生时间数据均转录自Shojai等人(2022)[27]发表的公开数据集。处理后的试样级基准、留一法交叉验证预测、影响诊断、子组和载荷工况分析、排列/重采样摘要、完整的逐案例删除敏感性表,以及用于主要留一法交叉验证/自助法/排列检验的集中确定性可复现脚本随本文作为补充信息和机器可读数据S1提供。原始研究的三维表面扫描、点云和STL几何文件在本次重新分析中不可获得,且未重新分发。

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