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 首先，恭喜新版开设！！！7 i$ ? p# ?, O' U4 ~
' Y1 l, w9 X. L4 v( |3 B. y前段时间，结合机械结构疲劳强度设计实践，对疲劳进行了较深入的学习。
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2 a7 f) n5 F5 \4 |6 W下面结合workbench疲劳模块Fatigue，浅谈一人之间，仅供交流。2 w0 |# b q) |7 W9 R
z0 `% G) a, d& \# u3 \私下认为疲劳设计分析主要处理好三个问题，即载荷分类、材料数据和疲劳模式。" p5 L+ p/ r9 J, }
* ~' G; ]( I8 w0 m$ V1 J6 H) s# H1）载荷分类
+ ~. S" m. V# S 疲劳载荷分常值比例载荷、常值非比例、非常值比例和非常值非比例四种类型，目前
+ _" c# C2 B: }- U w; _2 q2 o7 t) H# w& g# v9 p7 U" W) p
ansys主要处理前三种类型的疲劳载荷，对于有统计规律的随机载荷，可以先进行随机& C5 `( t7 H* w) Z$ l- X
, v( v+ d! u& B( ?0 S. ^5 E振动分析（PSD），求出西格玛应力，然后查疲劳寿命曲线计算之。ansys公司网站的
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《Advantage》杂志有系列文章讨论此话题。$ m" e! `7 y4 T& Z/ I" t
. s) e+ w, S* u5 F* I8 s# ?
2）材料数据
0 b6 V: K+ J6 D8 T, K, { p 材料数据的准备比较繁琐。但是，在ansys/workbench的Material模块中，可以很方
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便地对材料数据进行编辑和创建，其材料库中的数据已比较丰富，但未必在国内适用。8 S6 ^( [. ~( l3 H9 u! V2 ?) ]
. ]2 j' O6 X9 M- N所以，结合国内专家编写的设计材料词典，以及实际疲劳实验数据，可以将特定理论应5 p6 D3 M! K( \# Q
! @5 T3 v6 H6 c5 P/ r( i% g
力集中条件下的数据进行插值，创建更实际的结构材料数据，后面的计算才更有意义。% X$ r' S* p1 _2 |4 [( o7 i7 Q
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3）疲劳模式
# e+ M! o# w6 A* z* C 目前，疲劳寿命设计计算主要基于Miner理论。根据载荷作用下结构的应力水平，将
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疲劳分为低周疲劳和高周疲劳。前者的应力水平很高，材料出现局部塑形变形，针对其 7 q8 F+ r, E( f% V8 }9 w2 T
* i# d l% q% c1 G) _ O2 s总变形，有多种计算准则（Goodman等），依据应变-寿命曲线计算之；后者的应力水平
, P, X z. s8 V- S2 @1 H# s" Q6 U+ W% g, r! [+ Y w; o
较低，可直接依据应力-寿命曲线进行计算。对于前者，塑形变形后出现的裂纹及其扩展
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之断裂需要借助断裂力学理论进行估算，而后者包含之。在ansys/workbench中，其材料; n7 o- A3 p) N: c0 E1 y% ~( T
. ~, T0 B: {. @- `, O0 w/ g# D
库中对材料性能数据的处理，“数形结合”直观方便，根据疲劳模式调用对应的数据进
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8 N7 l! S x+ T# J1 U行计算。
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: p2 h$ O/ \# } 综上所述，本文从三个方面，粗浅讨论了疲劳计算。疲劳设计分析需要结合大量实验 j6 W' ]! J* O1 g
4 w X8 p8 V9 v* w. N( n+ h数据，采用便捷高效的工具，才能得出更有意义的结果。最后，祝愿诸位在具体工作中
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去实践，以提高我国的产品研制水平。 |
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发表于 2009-8-22 14:50:49
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