附录10 疲劳分析.ppt

… 应变-寿命参数 与应力-寿命分析不同，应变-寿命分析考虑塑性的影响。与总应变幅值ea和寿命(Nf)有关的方程如下所示：这里 s’f 为 “强度系数” b 为 “强度指数” e’f 为 “延展性系数” c 为 “延展性指数” 右图是上述方程的对数显示形式 蓝色代表弹性部分 (第一项)，这里b为斜率，s’f/E 为截距 红色为塑性部分（第二项）这里，c为斜率， e’f 为截距 绿色为弹性部分和塑性部分的和 … 应变-历史参数 在静力分析中不考虑塑性，因此双线性和多线性等向强化塑性模型不可用。但是塑性的影响通过计算Ramberg-Osgood 关系来包含：这里 H’ 为 “循环强度系数” n’ 为 “循环应变强化指数” sa 为应力幅值 右图绘制了通过Ramberg-Osgood 关系来描述的应力-应变曲线 … 应变-历史材料输入 在工程数据栏输入应变-历史疲劳属性： “Young’s Modulus” E “Strength Coefficient”、“Strength Exponent”、“Ductility Coefficient”、“Ductility Exponent”、“Cyclic Strength Coefficient”和“Cyclic Strain Hardening Exponent”在应变-寿命钟输入 通过 “Add/Remove Properties” 选中“Strain-Life Parameters”，如上图所示，应变-寿命参数页独立显示，六个常数可以输入。绘图方式可以在 “Strain-Life” 和 “Cyclic Stress-Strain” 之间切换，方便用户直观地确认输入 … 分析选项 如前面提到的，应变-寿命分析只支持常幅值比例加载的情况。在求解分支增加疲劳工具后，在详细列表中设置疲劳计算选项： “Type” 可以为 “Zero-Based” (0 to 2sa)、“Fully Reversed” (-sa to sa)或者指定 “Ratio” “Fatigue Strength Factor (Kf)” 和“Scale Factor” 与应力疲劳分析相似 平均应力的影响可以通过 “Mean Stress Theory”来考虑 (稍后讨论) “Stress Component”在疲劳计算中指定 “Infinite Life”指定寿命的最大值，以便绘图，因为应变历史的方法没有内置的极限 … 平均应力修正 如果用户希望应用平均应力修正，以下两个选项可用： “Morrow” 修正弹性项:这里 sm 为平均应力. 底部的图示阐述了Morrow 方程，只修正弹性项 与应力寿命的Goodman类似，不考虑压缩平均应力的影响 … 平均应力修正 “SWT” (Smith, Watson, Topper) 应用不同的修正： 这里smax =sm + sa. 这种情况下，寿命与乘积smaxea 有关 下图显示了拉伸应力和压缩应力对寿命的影响 … 观察疲劳分析结果 与应力-寿命的常幅值比例-加载类似，以下疲劳结果可以在 “Fatigue Tool” 分支下要求 寿命 损伤 安全系数 双轴指示 疲劳灵敏度 …观察疲劳分析结果 基于应变的疲劳分析的特殊性在于滞后作用（“Hysteresis” (如下图所示)），该图显示了在特定位置的最大循环应力-应变响应： G. 作业A10.2 Workshop A10.2 – Strain-Life Approach Goal: 进行如下图所示的支架疲劳分析。练习包含和不包含平均应力修正理论的应变-寿命分析。 Maybe add example here? … 查看疲劳结果 对于恒定振幅-比例载荷情况，有几种类型的疲劳结果供选择: Life（寿命） 云图显示由于疲劳作用直到失效的循环次数 如果交变应力比S-N曲线中定义的最低交变 应力低，则使用该寿命（循环次数） (在本例中，S-N曲线失效的最大循环次数是1e6， 于是那就是最大寿命 Damage（损伤） 设计寿命与可用寿命的比值 设计寿命在细节栏（ Details view ）中定义 设计寿命的缺省值可通过下面进行定义 “Tools Control Panel:Fatigue Design Life” … 查看疲劳结果 Safety Factor（安全系数） 安全系数云图显式在给定设计寿命下的失效 设计寿命值在细节栏（ Details view ）输入 给定最大安全系数SF值是15 Biaxiality Indication（双轴指示） 双轴指示云图有助于确定局部的应力状态 双轴指示（Biaxiality indicat