proe疲劳强度分析.pdf

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1、Mechanica疲劳分析工具模型经过了反复的加载和卸载循环后，即使应力低于静态恒定载荷等级的安全值，模型也会失效。此类失效的基础机制称为疲劳，对于疲劳性能的研究通常称为耐久性评估。通过“疲劳分析工具”可在产品生命周期的早期预测和改进设计的疲劳性能，从而有助于降低设计成本。“疲劳分析工具”使用与nCodeInternational(耐久性软件领域的一家世界领先企业)联手提供的疲劳技术。“疲劳分析工具”完全在Mechanica结构模块内工作。只需指定现有的静态分析，然后定义材料属性、载荷历史以及研究所需的设计寿命。可以使用软件中所包含的材料库和载荷

2、历史生成器，也可以导入此信息。“疲劳分析工具”计算以下结果量：寿命-确定预测的疲劳失效周期数。●损伤-测量由于加载而导致的损伤百分比。●安全系数-基于预测的失效来估计安全系数。●寿命置信度-测量结果的可靠性。●可以使用标准Mechanica可视化工具(包括条纹、轮廓和图形)来定义和查看这些结果。此外，还可以为敏感度和优化设计研究来定义和跟踪结果量的局部和全局测量。可以创建参数化几何模型、指定每个参数的允许范围以及指定设计目标和性能限制。要指定材料的疲劳特性1.单击或选择“属性”(Properties)▶“材料”(Materials)。将出现“材料

3、”(Materials)对话框。2.单击“新建”(New)。将出现“材料定义”(MaterialDefinition)对话框。3.选择“结构”(Structural)选项卡。4.校验是否为材料类型选择了“各向同性”(Isotropic)。只能将各向同性材料用于疲劳分析。5.从“疲劳”(Fatigue)下拉列表中选择“统一材料法则(UML)”(UnifiedMaterialLaw(UML))。6.在“材料定义”(MaterialDefinition)对话框的“材料极限”(MaterialLimits)区域中输入“拉伸极限应力”(TensileUlt

4、imateStress)的值。7.如果要对“拉伸极限应力”(TensileUltimateStress)更改单位，请从相邻的列表中选择单位。(1450MPA)8.选择“材料类型”(MaterialType)。9.选择“表面光洁度”(SurfaceFinish)。10.输入“疲劳强度衰减因子”(FatigueStrengthReductionFactor)的值。(1.1)在“材料定义”(MaterialDefinition)对话框中，从“材料类型”(MaterialType)下拉列表中选择“各向同性”(Isotropic)。请注意，只能将各向同性材

5、料用于疲劳分析。从“疲劳”(Fatigue)下拉列表中选择“统一材料法则(UML)”(UnifiedMaterialLaw(UML))。材料属性的以下选项将出现在“材料定义”(MaterialDefinition)对话框的“疲劳”(Fatigue)区域中：材料类型(MaterialType)–为您正使用的材料类型选择一个选项，即“非合金●钢”(UnalloyedSteels)、“低合金钢”(LowAlloySteels)、“钛合金”(TitaniumAlloys)或“铝合金”(AluminumAlloys)。表面光洁度(SurfaceFinish

6、)–为模型的表面光洁度选择一个选项：●上光○磨削○加工(精)○加工(中)○加工(粗)○热轧○锻造○铸造○水蚀处理○咸水水蚀处理○氮化处理○冷轧○喷丸处理○失效强度衰减因子(FailureStrengthReductionFactor)–输入一个其值大于1的失效●强度衰减因子(Kf)。此因子用于减小持久极限以说明未模型化的应力集中，例如：焊缝中的应力集中。注解必须在“材料定义”(MaterialDefinition)对话框的“材料极限”(MaterialLimits)区域中指定“拉伸极限应力”(TensileUltimateStress)的值。“拉

7、伸极限应力”(TensileUltimateStress)旁的红色星号表示该参数是必需的。疲劳分析的载荷类型可以使用下列载荷类型之一为疲劳分析输入载荷历史数据：恒定振幅(ConstantAmplitude)–此选项适用于具有恒定振幅载荷的模型。它是输入●载荷历史数据的最简单方式，且为缺省选项。“恒定振幅”(ConstantAmplitude)提供了三个“振幅类型”(AmplitudeType)选项：峰值-峰值(Peak-Peak)–使用最小载荷因子–1.0和最大载荷因子1.0。○零值-峰值(Zero-Peak)–使用最小载荷因子0和最大载荷因子1

8、.0。○用户定义的(User-Defined)–允许用户输入最小载荷因子和最大载荷因子的值。○可变振幅(VariableAmplitud