题目：疲劳分散性与寿命设计曲线构建方法研究

分散性是材料与结构疲劳寿命的固有属性，疲劳分散性的存在可能会使寿命预测偏于危险或过于保守。为了同时兼顾疲劳设计寿命的可靠性与经济性，就需要在材料失效规律的基础上结合对疲劳寿命分布规律的合理描述，发展较为准确的疲劳可靠性设计方法。本文围绕疲劳寿命分散性，针对如何建立经济可靠的寿命设计曲线开展了相关研究。

疲劳寿命分散性需要通过合理的分布函数进行描述。本文首先对比了各种分布函数对寿命分散规律的拟合优度，针对低应力水平下常用单一分布函数不能准确描述疲劳寿命分布规律这一问题，将同一应力水平下的疲劳寿命划分为长寿命区和短寿命区两个区域，并根据两部分疲劳试验数据计算得到了一种混合对数正态分布函数。结果表明该混合分布函数能够准确描述低应力水平下的寿命分布。

其次，本文通过构建设计曲线的方法得到安全的设计寿命，对比了各种建立设计曲线方法的差别。针对疲劳分散性随应力水平变化而改变这一特点，在近似Owen容限法的基础上利用一种改进的近似Owen容限法建立设计曲线，并通过试验计算验证了该方法的有效性。相比于传统方法，该方法所得设计曲线可靠性和经济性得到了一定的提高。

最后，本文研究了模型的不确定性对寿命设计曲线的影响。对比了不同中值寿命模型及分散性模型在建立设计曲线时的差别，得到了能够准确描述材料寿命分散性的中值寿命模型及分散性模型。研究了模型参数不确定性随样本数量的变化关系，得到了模型参数的分布规律。最后针对小样本疲劳试验数据，采用Bayes方法建立设计曲线以考虑模型参数不确定性的影响。