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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利适用于谱载荷下的多尺度疲劳裂纹扩展寿命的预测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：CN115641925B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16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：202211137955.2，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权适用于谱载荷下的多尺度疲劳裂纹扩展寿命的预测方法是由牛序铭;辛宇恒;江荣;孙志刚;宋迎东设计研发完成，并于2022-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本适用于谱载荷下的多尺度疲劳裂纹扩展寿命的预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种适用于谱载荷下的多尺度疲劳裂纹扩展寿命的预测方法，利用Newman模型计算了谱载荷下裂纹的闭合效应，又将微结构差异与大范围屈服影响引入，并根据裂纹的三维约束效应提出了给的出一种约束因子的计算方法。本发明可适用从小裂纹阶段到长裂纹阶段的裂纹扩展寿命预测，且约束因子可以直接计算得到而无需通过具体实验标定。

本发明授权适用于谱载荷下的多尺度疲劳裂纹扩展寿命的预测方法在权利要求书中公布了：1.一种适用于谱载荷下的多尺度疲劳裂纹扩展寿命的预测方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1，使用约束因子采用组合约束因子的条带屈服模型计算裂纹的闭合应力，给出闭合效应的影响； 步骤2，计算大范围屈服影响因素； 步骤3，计算材料微观特征差异因素； 步骤4，计算小裂纹阶段扩展阈值； 步骤5，建立疲劳裂纹扩展模型并求解； 步骤6，用原裂纹长度与求解得到的裂纹扩展长度da之和替换原裂纹长度，并重复步骤1-步骤5，直到裂纹长度到达断裂韧度KIC对应的断裂裂纹长度停止循环，并统计循环数，即为预测寿命； 步骤1中组合约束因子的表达式为： 其中，v为泊松比，rp0为裂纹尖端前部单调塑性区尺寸，Kmax为最大加载应力对应应力强度因子，σy为屈服强度，B为构件厚度，此处使用等效厚度Beq代替厚度B，裂纹前缘某点等效厚度Beq的表达式为： 式中Beq0为半椭圆裂纹的短轴长度，为前缘某点对应的椭圆方位角，t为椭圆长轴与短轴之比； 闭合应力影响因子的计算表达式为： SopSmax＝A0+A1R+A2R2+A3R3,R≥0 SopSmax＝A0+A1R,R＜0 式中，R为应力比，A0,A1,A2,A3为系数，A0、A1、A2、A3表达式为： A0＝0.825-0.34α+0.05α2[cosπSmax2σ0]1α A1＝0.415-0.071αSmaxσ0 A2＝1-A0-A1-A3 A3＝2A0+A1-1 σ0为材料流变应力，等于屈服强度σy与抗拉强度σb的平均值，α为约束因子替换为组合约束因子αg； 步骤2中大范围屈服影响因素的计算表达式为： 其中，σy为材料的屈服强度，σmax为本次加载循环的最大加载应力； 步骤3中材料微观特征差异因素的表达式为： 其中为材料的局部屈服强度，Δσ为材料本次加载循环中应力范围，a为裂纹半长度，rpc为循环塑性区尺寸； 步骤4中的小裂纹阶段扩展阈值的计算表达式为： Kth,a＝Kth,d+Kth,R-Kth,d[1-e-ka-d] 其中，d为微观结构势垒，取材料的平均晶粒尺寸或最大晶粒尺寸，Kth,d为微观结构扩展阈值，Kth,R为宏观阈值，k为微观到宏观的转变速率，与材料相关，Y为形状修正因子，Se为材料的疲劳极限，e为自然对数； 步骤5中疲劳裂纹扩展模型的表达式为： 其中，A、n为Pairs公式中的拟合参数，ΔK为应力强度因子范围，为裂纹扩展速率。

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