能否用静力学分析的应力应变来做疲劳分析

lilyshining

在做疲劳分析的时候，一般都采用周期性负载来计算应力应变，然后利用S/N等来进行疲劳分析。

现在我想通过静力学分析的结果，然后利用S/N等来进行疲劳分析。
8 r( P* Z! L6 Y( F; M这样可行吗？会存在哪些问题？
' H  N) e) J1 w. R
请高手指点

淡茶清馆

可以！
现在基于有限元的寿命分析SN或EN实际上均是利用线性静力学分析结果来计算的。

lilyshining

2 ~) r+ L/ H, m& Z9 G5 {0 A首先感谢楼上兄弟的恢复
0 P, s, G3 R' d" W' }8 Y
我的同事也是和你一样的看法，但我并不这样认为。
如果这样做是正确的话，说明疲劳是与时间历程或者家载的方式毫无关系的，那且不是说明，只要载荷幅值相同，即使加载的频率等不相同，疲劳寿命都一样吗？！
我以前主要做低周疲劳的，对于这种计算方法，至少在低周里面（特别有creep发生时）不成立。在高周（弹性范围内）里面是否成立，楼上的兄弟能否更详细地介绍一下！
/ {' i! S0 h# z5 h6 o+ N2 f# v- {
谢谢

lk_dragon

加载次序和里程的确对疲劳有影响，不过在高周里面，好像这种方法也可行。

lilyshining

加载次序和里程的确对疲劳有影响，不过在高周里面，好像这种方法也可行。
lk_dragon 发表于 2009-8-25 08:13

& F' v7 c, A3 x) Z感谢你的回复！

: I. z7 o+ n/ N- ?- w0 y5 h" V
/ @! j, S$ l8 ]% `1 y4 ]做高周疲劳的时候，比如用FE Fatigue或者其他的疲劳软件计算时，需不需要加载方式或者加载历程呢，如果需要的话，不给加载历程的话，对他的影响会不会很大。

ZHONGTAN

在材料力学中我记得是有过应变能的介绍,就是在弹性体来说至于力和位移有关,与加载的顺序是无关的,所以我认为在疲劳分析里面也是可以用静力学分析的应力应变来做疲劳分析的.

8TONGDAO

对于应力应变历史的计算,一般需要做一些简化,因为实际工况下的载荷信号往往很长,用瞬态法计算零部件内每一时刻的应力应变目前还比较困难,一种最常用的简化方法是准静态叠加法,这一方法适用于载荷频率远在所分析零部件的任何自然(固有)频率之下,那么任一时刻的应力应变状态可以通过线性叠加各个不同静态载荷的响应来获得,我们只需要计算每一个单位静态载荷所引起的弹性应力应变场,然后使用与之对应的实测的或分析的载荷谱按时间叠加即可,对于一些有明显动力学响应的工况我们需要用模态叠加法,强迫振动,随机振动分析或直接瞬态分析等方法。
' u2 n) ?' I; n/ S6 I6 J5 @# b获取实际工况下的载荷变化历史是一项复杂但又非常重要的任务,目前我们一般有三种方法可获得载荷。一是实验法从实物样机中直接测定力力矩或压力等信号;二是半解析法通过一些实测的响应信号结合分析计算获得载荷;三是解析法即通过分析求得载荷例如用多体动力学模型模拟出一些实际工况中的载荷变化,这一方法不需要实物样机。疲劳分析一般也可分为两种,即基于实验的单点疲劳寿命预估和基于有限元分析结果的全场疲劳寿命分析,前一种较多用于数据采集和实验室模拟部门,而后一种更适合于设计部门。

lilyshining

7# 8TONGDAO

thank you,现在做疲劳水平不够，我要慢慢向各位学习。周慕好好理解您的回帖

dkyj

7# 8TONGDAO 能否麻烦详细讲解一下“ 基于有限元分析结果的全场疲劳寿命分析”的基本过程吗，我现在也想用这种方法做水轮机叶片的寿命预估！麻烦大侠指点，谢谢！

淡茶清馆

9# dkyj
* H0 m! q% K: E/ G2 s楼上的楼上这句话：我们只需要计算每一个单位静态载荷所引起的弹性应力应变场,然后使用与之对应的实测的或分析的载荷谱按时间叠加即可,

我想这句话基本上已经说明了有限元计算寿命的方法。
+ z: o; w7 ]: z' P# o3 }4 i; q即用有限元分析每一种工况（单位载荷下）；按实际载荷谱组合各工况，输入载荷历程；输入其他有关参数；用可以作FE-Fatigue分析的有关软件计算。
5 |3 m; b1 S/ r* N* G, |
) J$ N) \- T1 B) L) `* q但如果你的载荷谱中载荷状态（或称为工况）有很几十或上百种，甚至更多的话，分析每一种工况的单位载荷作用就比较费时了。

fibao68

还是有点晕哦，没看明白

perfect200

现在都是用的应力幅吧

lilyshining

按照各位高手的意思，我下面的例子是不是可以这样做

* M; i+ y/ _" K" b0 v试验：100N 5Hz(非共振频率)正弦加载2000次
      然后200N10HZ(非共振频率)正弦加载2000次
* P* {8 B& S1 ~8 V" Q+ A载荷都在系统的弹性范围之内，但我试验还没有完，杆就断了（第二次200N得载荷加到1000次），光从次数来讲是高频，我想通过分析来看看究竟问题在哪里？
; j. r: U  I% r1 c& k
分析：两次静力学分析的应变或者应力去计算寿命
  G' O$ z4 C8 e3 _- C& d) ^: c1 C
这样计算的寿命和试验相差比较远，

. o$ `% X. r: z我这样对吗？

beyondlee2009

静力分析的材料模型多为单调的，用于疲劳分析的材料模型为循环的，注意应力计算这一步可能出现的差别！

lilyshining

楼上的帅哥能否详细地介绍一下，或者给个文献，或者给个例子

舒米勒

能不能介绍的更详细点啊，看不太明白

huaijuliu

按照各位高手的意思，我下面的例子是不是可以这样做
  \- h4 k* P* j4 x
试验：100N 5Hz(非共振频率)正弦加载2000次
      然后200N10HZ(非共振频率)正弦加载2000次
$ J' s) P2 a% r4 r载荷都在系统的弹性范围之内，但我试验还没有完，杆就断了（第二 ...
9 d$ l$ ]1 B2 A0 v( {lilyshining 发表于 2009-9-28 14:59

这个次数好少哦 低周疲劳？

lilyshining

shi de
di zhou

CHENLONG

为什么要进行两次静力计算呢？直接施加单位载荷求解应力结果，导入到疲劳软件里，然后关联一个变幅时间历程，应该可以尝试一下哈！

466415737

谢谢楼主啊