ytrenly 发表于 2010-1-8 15:34:14

请教高手,做疲劳分析时,实际的应力怎么变为单应力

请教,I-DEAS做疲劳分析时,实际的应力值应该包括多个正应力和切应力,但是S-N曲线是针对单应力的,请问一下,软件是怎么处理 的,谢谢

liyinshuai 发表于 2010-1-8 15:41:20

软件里有多种选择,你可以选最大主应力,von misess等效应力,剪切应力等等效载荷,这个有多个选择,程序一般默认最大主应力,可以认为选择其它的应力作为等效应力

lilyshining 发表于 2010-1-8 15:55:35

材料的疲劳性能一般以单轴应力-循环次数的形式表示(S-N曲线。此处不考虑基于断裂力学的疲劳理论),应力随时间的变化也很有规律,如正弦波、方波或脉冲等。除此之外,平均应力对疲劳性能的影响也很少考虑
(也即r=Smin/Smax!=-1的影响)。但实际的应力状态多是多轴应力,应力变化规律性较差,并且r!=-1。如何将实际的应力(应力变化无规律,多轴,r!=-1)和实验室测得的材料疲劳性能(应力变换有规律,单轴,r=1)
对应起来,就构成了疲劳分析的基础和依据。
(1)平均应力影响的处理
如果有不同r值下的S-N曲线,一般采用插值方法确定未知r值下的S-N曲线。如果只有r=-1的S-N曲线,可采用如下的公式计算等效的应力(就是将r!=-1的单轴应力转换为r=-1时的单轴应力,即等效应力):
(Sa/Se)+(Sm/Su)^n=1 ^为指数运算符。
其中,Sa为半应力幅值,Se为欲求的等效应力,Sm为平均应力,Su和n不同的取值,构成不同的理论:
Theory Su n
------------------------------------------------------------------
Soderberg yield stress (sy) 1
Goodman ultimate tensile stress (su) 1
Gerber ultimate tensile stress (su) 2
Morrow true fracture stress (sf) 1
-----------------------------------------------------------------
(2)多轴应力转换为单轴应力
这个转换其实就是采用何种应力(或分量)。只能有以下选择:)
Von-Mises等效应力;最大剪应力;最大主应力;或某一应力分量(Sx,Syz等等)。有时也采用带符号的Mises应力,其大小不变,符号取最大主应力的符号,好处是可以考虑拉或压的影响(反映在平均应力或r上)。同强度理论类似,Von-Mises等效应力和最大剪应力转换适用于延展性较好的材料,最大主应力转换用于脆性材料。
(3)无规律应力的处理
    本质上是从无规律的高高低低的等效单轴应力--时间曲线中提取出一系列的简单应力循环(Sa,Sm)以及对应的次数。有很多种方法可以完成此计数和统计工作,其中又分为路径相关方法和路径无关方法。用途
最广的雨流法(rain flow counting method)就是一种路径相关方法。其算法和原理可见“Downing, S., Socie, D. (1982) Simplified rainflowcounting algorithms. Int J Fatigue,4, 31?40“。哪位高手把这个方法做成一个类吧:),好不好?
    经过雨流法的处理后,无规律的应力--时间
曲线转化为一系列的简单循环(Sa,Sm和ni,ni为该循环的次数)。这样就可以应用损伤累计理论(Miner准则)计算分析了:Sum(ni/Ni) Ni为该应力循环对应的寿命(考虑Sa,Sm,见上)。
    根据此和可以衡量一定循环次数后的安全系数,或者一定复杂应力循环相应的寿命等等。
    目前商品化的疲劳分析软件多基于以上流程。
    同时应当指出的是,疲劳分析是一个经验型的分析,还没有成熟完备的理论

ytrenly 发表于 2010-1-8 22:40:31

thanks so much!

chenhong82 发表于 2010-1-21 15:52:45

多轴应力转换为单轴应力

yang220102 发表于 2010-5-5 09:16:08

3# lilyshining
我有一个问题,零件是灰铸铁,三个主应力都是负值,绘制sn曲线是,是不是应该采用铸铁的抗压极限?
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