本帖最后由 masher 于 2009-12-3 23:29 编辑
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7 ?8 b4 M% R. k) i+ |7 Z6 k- c. o此帖纯属抄袭，转载请注明！
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疲劳分析，从零开始 1 测量应变、应力谱图
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" `8 @# ]: |7 t9 q4 |（1）衡量应力集中的区域，布置应变片$ y# q: z4 N: f
可以通过模拟（有限元）或试验（原型上涂上一层油漆，待油漆干后施加载荷，油漆剥落的地方应力集中），确定应力集中的区域，然后在应力集中区域布置三个应变片2 q! ~2 k$ z1 R) L$ ]* O
- n, h# y# D; o0 @2 c) i（2）根据测的应变和材料性能，计算应力" I/ c! ]7 O/ |; C
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（３）分解谱图
3 h* W) ^. l& Z 就是对上面测得的应力（应变）－时间谱图进行分解统计，计算出不同应力（包括幅度和平均值）循环下的次数，以便计算累积的损伤。最常用的是雨流法（rainflow counting method）。
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. A2 e* j2 g" e! O/ A% W2 获取材料数据 如果载荷频率不高，可以做一组简单的疲劳测试（正弦应力，拉压或弯曲均可，有国家标准）：; {: b, }' g( e* b2 b% J
得到一条应力-寿命（即循环次数）曲线，即所谓的S-N曲线：" j, _8 ]" I7 ?
如果载荷频率较高或温度变化较大，还要测量不同平均应力和不同温度下的S-N载荷，以便进行插值计算，因为此时平均应力对寿命有影响。也可以根据不同的经验公式（如Ｇｏｏｄｍａｎ准则，Ｇｅｒｂｅｒ准则等），以及其他材料性能（如拉伸强度，破坏强度等），由普通的Ｓ－Ｎ曲线（即平均应力为０）来计算平均应力不为零时对应的疲劳寿命。
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' K- a3 r" D9 D; A$ x. s如果材料数据极为有限，或者公司很穷很懒不愿做疲劳试验，也可以由材料的强度估算疲劳性能。
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如果出现塑性应变，累计损伤一般基于应变－寿命曲线（即Ｅ－Ｎ曲线），所以需要施加应变载荷。$ D0 r7 Q& P/ Q! C) A% o- }
3 损伤计算
& L6 i* X& a: }# U: e2 ` 到目前为止，疲劳分析基本上是基于经验公式，还没有完全统一的理论。损伤累积的计算方法有很多种，最常用的是线性累计损伤（即Ｍｉｎｅ准则）， ; n# A$ z- F' u& Q9 v0 Y, A1 N
但其结果不保守，计算得到的寿命偏高。1 R. I0 p% Z; w4 ?* C* n4 g, ]+ A. H
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2 m0 \$ _$ t5 Z5 \( F准确度比较高的累计准则是双线性准则，并且计算比“破坏曲线法”要容易，所以，是一个很好的折衷选择。% \* S2 B% D. `% R1 l! k6 c$ ~
1 V% V: D2 ^4 G" k6 E2 f8 l6 V1 Y４ 软件开发 很适合使用面向对象语言（如Ｃ＋＋）来设计疲劳分析软件或专家系统。材料，载荷和损伤累计各一个模块，便于扩充。
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发表于 2009-11-19 23:07:33
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发表于 2009-11-27 00:56:35
