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本文根据国内外多轴随机载荷作用下的高周疲劳研究进展，结合多轴疲劳最新研究成果，采用试验研究与理论分析相结合的方式，深入研究了多轴随机载荷作用下的高周疲劳寿命预测方法。 (1)对航空常用材料7075-T651铝合金薄壁管试件进行了单轴和多轴变幅载荷作用下的高周疲劳试验，获得疲劳破坏寿命。通过试验发现，试件的疲劳寿命长短与其采用的多轴加载路径、载荷块变动大小、相位差三者之间存在着重要关系。 (2)提出了一种基于临界面的高周多轴疲劳破坏准则，此临界面定义在最大剪切应力(MSS)所在的面，与传统的以最大剪切应力幅为临界面的不同之处在于，此临界面可以考虑平均拉-扭加载应力的影响，而且这一高周疲劳破坏准则可以适用于脆韧性金属材料。通过与常见的高周多轴疲劳破坏准则预测效果对比发现，本文所提的高周多轴疲劳破坏准则具有较小的预测误差和较大的适用范围。 此外，根据这一高周多轴疲劳破坏准则，提出了相应的高周多轴损伤预测模型。通过几种不同金属材料的多轴高周恒幅加载疲劳试验，对比本文所提的高周多轴损伤模型，结果表明，本模型具有较高的寿命预测精度。 (3)为能考虑随机或变幅加载下的损伤循环信息，给出了两个多轴循环计数方法，一种基于主辅通道(MAC)共同计数的多轴循环计数快速实现方法，另一种是基于相对等效应力（RES）的多轴循环计数方法。基于主辅通道共同计数的多轴循环计数法是一种基于主通道雨流数并同时考虑辅助通道内变幅加载损伤循环信息的计数方法;而基于相对等效应力的多轴循环计数法是一种简单等效应力雨流计数方法，它也可以看作Wang-Brown多轴循环计数法的一种简化形式。 (4)结合上述新提出的高周疲劳损伤模型和多轴循环计数方法，对比了三种不同临界面的高周多轴随机寿命预测方法，分别为基于最大剪应力(MSS)的高周多轴随机疲劳寿命预测方法，基于权值平均(WA)的高周多轴随机疲劳寿命预测方法和基于最大方差(MV)的高周多轴随机疲劳寿命预测方法。通过已多轴变幅载荷疲劳试验所获得的寿命与三种方法的预测寿命对比发现，以MAC循环计数并基于MSS临界面的高周多轴随机疲劳寿命预测方法具有较高的预测精度，而以RES循环计数并基于WA的高周多随机疲劳寿命预测方法预测得到的结果偏于不安全，以MAC循环计数并基于MV和WA的两种高周多轴随机疲劳寿命预测方法预测偏于安全，其它两种高周多轴随机寿命预测方法预测结果都存在较大的误差。