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疲勞分析方法

發布時間:2022-01-20 09:08:47

㈠ 請教搞材料疲勞分析的專家:Normal Traction Method該如何翻譯,是怎樣的分析方法

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㈡ 疲勞壽命分析方法有哪些

這個是沒有一定的分析方式的,是看個人的抵抗了的壽命也是一樣不一定你疲勞就是壽命短。

㈢ SolidWorks中疲勞分析

SolidWorks中疲勞分析
即使引發的應力比所允許的應力極限要小很多,反復載入和卸載在過一段時間後也會削弱物體。這種現象稱為疲勞。每個應力波動周期都會在一定程度上削弱物體。在數個周期之後,物體會因為太疲勞而失效。疲勞是許多物體失效的主要原因,特別是那些金屬物體。因疲勞而失效的典型示例包括,旋轉機械、螺栓、機翼、消費產品、海上平台、船舶、車軸、橋梁和骨架。
線性和非線性結構算例無法預測疲勞所導致的失效。它們會計算專為指定約束和載荷環境設計的反應。如果遵守了分析假設,並且算出的應力在允許的限制范圍內,則它們認為無論應用多少次載荷,該設計在此環境中都是安全的。
靜態算例、非線性算例或時間歷史線性動態算例的結果可用作定義疲勞算例的基礎。某一位置發生疲勞失效所需的周期數取決於材料和應力波動。對於特定材料而言,這些信息由曲線(稱為 SN 曲線)給出。

㈣ ansys workbench疲勞分析參數Fatigue strength Factor的設置求教

就在static structural中分析,需要定義材料的S-N曲線,施載入荷沒有什麼特別的,最關鍵的是在solution中插入fatigue tool,設置疲勞強度系數,載入方式,比例系數。設置疲勞計算項,workbench中給出了一個疲勞分析的例子自己學習一下。

㈤ 疲勞強度的理論分析

疲勞的機制可以分成三個相互關聯的過程:
1. 裂紋產生
2. 裂紋延伸
3. 斷裂
FEA應力分析可以預測裂紋的產生。許多其他技術,包括動態非線性有限元分析可以研究與裂紋的延伸相關的應變問題。由於設計工程師最希望從一開始就防止疲勞裂紋的出現,確定材料的疲勞強度。
裂紋開始出現的時間以及裂紋增長到足以導致零部件失效的時間由下面兩個主要因素決定:零部件的材料和應力場。材料疲勞測試方法可以追溯到19 世紀,由August Wöhler 第一次系統地提出並進行了疲勞研究。標准實驗室測試採用周期性載荷,例如旋轉彎曲、懸臂彎曲、軸向推拉以及扭轉循環。科學家和工程師將通過此類測試獲得的數據繪制到圖表上,得出每類應力與導致失效的周期重復次數之間的關系,或稱S-N曲線。工程師可以從S-N 曲線中得出在特定周期數下材料可以承受的應力水平。
該曲線分為高周疲勞和低周疲勞兩個部分。一般來說,低周疲勞發生在10,000 個周期之內。曲線的形狀取決於所測試材料的類型。某些材料,例如低碳鋼,在特定應力水平(稱為耐疲勞度或疲勞極限)下的曲線比較平緩。不含鐵的材料沒有耐疲勞度極限。
大體來說,只要在設計中注意應用應力不超過已知的耐疲勞度極限,零部件一般不會在工作中出現失效。但是,耐疲勞度極限的計算不能解決可能導致局部應力集中的問題,即應力水平看起來在正常的「安全」極限以內,但仍可能導致裂紋的問題。
與通過旋轉彎曲測試確定的結果相同,疲勞載荷歷史可以提供關於平均應力和交替應力的信息。測試顯示,裂紋延伸的速度與載荷周期和載荷平均應力的應力比率有關。裂紋僅在張力載荷下才會延伸。因此,即使載荷周期在裂紋區域產生壓縮應力,也不會導致更大的損壞。但是,如果平均應力顯示整個應力周期都是張力,則整個周期都會導致損壞。
許多工況載荷歷史中都會有非零的平均應力。人們發明了三種平均應力修正方法,可以省去必須在不同平均應力下進行疲勞測試的麻煩:
Goodman 方法- 通常適用於脆性材料。
Gerber 方法- 通常適用於韌性材料。
Soderberg 方法- 通常最保守。
這三種方法都只能應用於所有相關聯的S-N 曲線都基於完全反轉載荷的情況。而且,只有所應用疲勞載荷周期的平均應力與應力范圍相比很大時,修正才有意義。實驗數據顯示,失效判據位於Goodman 曲線和Gerber 曲線之間。這樣,就需要一種實用的方法基於這兩種方法並使用最保守的結果來計算失效。
疲勞壽命的計算方法
對每個設計進行物理測試明顯是不現實的。在多數應用中,疲勞安全壽命設計需要預測零部件的疲勞壽命,從而確定預測的工況載荷和材料。計算機輔助工程(CAE) 程序使用三種主要方法確定總體疲勞壽命。這些方法是:
·應力壽命方法(SN)
這種方法僅基於應力水平,只使用Wöhler 方法。盡管不適用於包含塑性部位的零部件,低周疲勞的精確度也乏善可陳,但這種方法最容易實施,有豐富的數據可供使用,並且在高周疲勞中有良好的效果。
· 應變壽命(EN)
這種方法可以對局部區域的塑性變形進行更詳細的分析,非常適合低周疲勞應用。但是,結果存在一些不確性。
· 線性彈性破壞力學(LEFM)
這種方法假設裂縫已經存在並且被檢測到,然後根據應力強度預測裂縫的增長。藉助計算機代碼和定期檢查,這種方法對大型結構很實用。由於易於實施並且有大量的材料數據可用,SN 是最常用的方法。
設計人員使用SN 方法計算疲勞壽命
在計算疲勞壽命時,應考慮等幅載荷和變幅載荷。
這種方法假設零部件在恆定的幅度、恆定的平均應力載荷周期下工作。通過使用SN 曲線,設計人員可以快速計算導致零部件發生失效的此類周期數量。而對於零部件需要在多種載荷下工作的情況,則可採用Miner 規則來計算每種載荷情況的損壞結果,並將所有這些損壞結果合並起來獲得一個總體的破壞值。
其結果稱為「損壞因子」,是一個失效分數值。零部件在D = 1.0 時發生失效,因此,如果D = 0.35,該零部件的壽命已經消耗了35%。這一理論還認為由應力周期導致的損壞與損壞在載荷歷史的哪個位置發生無關,並且損壞積累速度與應力水平無關。
這種方法假設零部件在恆定的幅度、恆定的平均應力載荷周期下工作。通過使用SN 曲線,設計人員可以快速計算導致零部件發生失效的此類周期數量。
而對於零部件需要在多種載荷下工作的情況,則可採用Miner 規則來計算每種載荷情況的損壞結果,並將所有這些損壞結果合並起來獲得一個總體的破壞值。其結果稱為「損壞因子」,是一個失效分數值。零部件在D = 1.0 時發生失效,因此,如果D = 0.35,該零部件的壽命已經消耗了35%。這一理論還認為由應力周期導致的損壞與損壞在載荷歷史的哪個位置發生無關,並且損壞積累速度與應力水平無關。
在真實的環境條件下,多數零部件承載的載荷歷史是不斷變化的,幅度和平均應力都是如此。因此,更為通用和現實的方法需要考慮變幅載荷,在這種情況下,應力盡管隨著時間循環反復,但其幅度是變化的,這就有可能將應力分解成載荷「塊」。在處理這種類型的載荷時,工程師使用一種稱為「雨流法計數」的技術。附錄B 討論如何研究FEA 疲勞結果,它就雨流法計數提供了更多信息。
在通過SN 方法研究疲勞方面,FEA 提供了一些非常優秀的工具,這是因為輸入由線彈性應力場組成,並且FEA 能夠處理多種載荷情況交互作用的可能情形。如果要計算最壞情況的載荷環境(這是一種典型方法),系統可以提供大量不同的疲勞計算結果,包括壽命周期圖、破壞圖以及安全系數圖。此外,FEA 可以提供較小主要交替應力除以較大主要交替應力的比率的圖解(稱為雙軸性指示圖),以及雨流矩陣圖。後者是一個3D 直方圖,其中的X 和Y 軸代表交替應力和平均應力,Z 軸代表每個箱所計的周期數。

㈥ ansys疲勞分析

什麼叫剩下的命令流,你的問題不清楚,剩下的難道要瞎寫嗎?你可以加我Hi討論下

㈦ 疲勞強度有哪些分析方法

1.選用高強度的金屬材料。
2.合理的零件結構、形狀設計。避免應力集中。
3.選用合理的熱處理,消除材料內應力。
4.降低表面粗糙度,提高表面質量,可以消除初始裂紋存在的可能性。例如,大型發動機的重要緊固螺栓,表面粗糙度Ra1.6(螺帽除外)。
5.強力拋丸,強化表面。
……

㈧ 常用的疲勞分析及壽命預測方法有哪些

㈨ abaqus中如何使用疲勞分析

ABAQUS是一種有限元素法軟體,用於機械、土木、電子等行業的結構和場分析。

它的軟體功能中就有疲勞分析,具體是根據結構和材料的受載情況統計進行生存力分析和疲勞壽命預估。

  1. 根據疲勞公式自己計算

    可以先應用ABAQUS軟體進行20KN載荷應力分析(其中設置了2個分析步15KN和20KN,而且每個分析中設置增量步0.2),ABAQUS完成應力分析後,再輸入fe-safe疲勞計算軟體的,請在導入過程中需要選擇20KN時的最後1個增量步。

    這個屬於靜載或穩態載荷;如果是其他的動態載荷就還要根據情況而定。

  2. 如果是要導入其他軟體來計算疲勞壽命,那就要看該軟體的要求了。



㈩ ANSYS的疲勞分析方法及應用

推薦:高耀東《ANSYS Workbench18.2機械工程應用實踐》8.3 疲勞強度計算

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