无论套用公称应力概念，还是局部应力概念，都不足以準确地表达绝对寿命预测问题。但是，对于所考察的构件，若能将现有的寿命经验用于计算，那幺。相对寿命估算能够提供令人满意的结论。当然，这是以对疲劳特性的认识和正确估算由材料、构件几何形状以及载荷的变化所产生的影响为前提的。藉助现有的由工作强度试验得出的寿命值，将套用局部应力概念下的相对Miner準则对这些影响进行研究。

在这些试验中利用与构件相似的Metasafe 900(与27MnSiV6可比)和AlCuMg2试件进行系统的寿命试验。为了研究变化的平均载荷，有目的地採用不规则变化的载入次序。图1表示了各种载入次序。进行了阶梯轴的平面弯曲试验和扁平试件的拉—压试验。

图2给出了试件形状和尺寸。

相对Miner準则的基本思想是，用损伤累计值D=1来代替失效準则。这个值是从以前的试验中，用相似构件、在相似的工作条件下得到的。所以，要求：

相对Miner準则的等效方程可用式(2)描述，在这里，通过改变构件承载能力，使损伤累计值达到1：

通过这种形式，可将材料、构件几何形状以及载荷的影响统统视作材料韦勒疲劳线的变化，这样，便可进行统一的相似準则分析，而相似準则是套用相对Miner準则的前提。

对于局部应力概念，推荐一种方法，用指数变化的Manson-Coffin关係来确定变化的构件承载能力。在核算试验构件寿命值时採用下述约定：

—用均匀材料定律来估算材料循环特性值；

—用Neuber法则来求局部应力的近似值；

—通过损伤参数 来进行损伤评价；

—对于所研究的材料来说，将应变韦勒疲劳线的边界疲劳工作循环次数ND定为 。损伤积累的实现类似于“原始Miner準则”。

随着应变韦勒线疲劳强度指数b的变化，以公式(2)为目标，在考虑到循环应力—应变曲线和应变韦勒线之间协调性条件(见公式(3)和(4))的情况下，计算寿命与已知的试验寿命值能够达到一致。在此，疲劳强度指数b的变化允许应变韦勒线在材料承载能力与所考虑的工作条件相适应的意义上出现扭转(图3)。

新的常数 和 以及其他的材料循环参数描述了所求的、改变了的构件承载能力。因为构件承载能力以应变韦勒线的形式被量化了，所以也将其视为取决于构件和载入次序的材料承载能力。

藉助由上述方法确定的、取决于构件和载入次序的材料承载能力，下面将用局部应力概念来讨论疲劳特性转换的可能性。

首先尝试将各个构件在R=-1和LF1载入次序情况下的疲劳特性转换为其他载荷—时间函式。在这里，LF1载入次序下由试验寿命值获得的、取决于构件和载入次序的材料承载能力被引入计算中去，而这种承载能力是以改变的应变韦勒线来标誌的。

料承载能力要提高，因此，根据线性损伤积累假说，损伤积累达到D=1。反之，若 为负，则材料承载能力要减小。

由图4可知，钢试件与各铝试件的疲劳特性是明显不同的，当Metasafe900的疲劳强度指数b在-8%～8%之间相对变化时，AlCuMg2的相对变化则为-20%～30%。这意味着，从一种材料的构件到另一种材料的构件所进行的疲劳积累直接转换可能是有问题的。

Metasafe900和AlCuMg2之间承载能力变化的相似过程(图4)，反映了被研究的载荷次序之间的次序效应关係。在评估次序效应影响时可加以套用。

为了研究涉及到不同构件的疲劳特性的转换可能性，考虑了 =1.5的阶梯轴的试验寿命值，在比较材料承载能力相对变化的基础上，研究了LF1，LF2和LF3载入条件 =2.2和1.5之间的疲劳特性转换可能性(图5)。

必须认识到， =2.2的两种材料的相对较为牢固的开槽试件具有较好的加固效果。对于Metasafe900来说，这一提高约为8%(以b的数值来衡量)；而对于AlCuMg2来说约为10%。在不同构件间的疲劳特性转换中应注意这一效应。

为了分析这个问题，套用了来自正在执行的一项DFG计画的试验结果。所套用的载入次序GARLOS(分力)是一个标準化的载入次序。 =3.6的Metasafe900试件受拉—压载荷，该试件的几何形状与图2中所示的 =2.5的试件相似。上述两种试件的表面状况亦具可比性。由于CARLOS具有显着的围绕平均载荷的摆动，所以只有相似载入次序下的取决于构件和载入次序的材料承载能力才能用来进行转换。因此，考虑了LF2到LF7载入条件下， =2.5的Metasafe 900平面试件的疲劳特性，最终选择了LF6条件下的疲劳特性。类似于前述的研究，通过用8%的附加提高修正疲劳强度指数的方法，考虑了不同形状係数效应的构件几何形状的影响。图6表明，在相对寿命估算中，通过已知疲劳特性的转换，可从本质上提高局部应力概念的準确性。

根据现存的试验寿命值，套用相对Miner準则的一种特殊形式，在採用局部应力概念的寿命估算中，研究了材料、构件几何形状以及载荷的变化所产生的影响。以转换取决于构件和载入次序的材料承载能力的形式，讨论了疲劳特性的可转换性。由此得出如下结论：

(1)为了套用相对Miner準则的这种形式，首先，用围绕平均载荷的摆动来确定所研究的载荷的相似性。对此，围绕平均载荷摆动的强度及形式(确定的或随机的)的影响相对来说较小。

(2)由研究可知，对于两种试验材料来说，取决于构件和载入次序的材料承载能力，在有围绕平均载荷摆动的载入次序情况下，通常低于没有围绕平均载荷摆动的载入次序情况。

(3)应避免在具有不同循环材料特性(例如,循环硬化和软化材料)的材料之间进行疲劳特性的直接转换。

(4)在疲劳特性转换中，必须考虑到随着形状係数的增加而变大的加固作用。

(5)算例表明，在局部应力概念下，藉助于如此估算的取决于构件和载入次序的材料承载能力，可以有效地进行疲劳特性的转换。