活跃版面气氛来道简单的疲劳寿命预测的题

lilyshining

既然是低周疲劳，塑性是不可避免的，材料非线性应该考虑

lian2004

36# lian2004  
7 f4 \( z; J2 t* H突然想起一个问题了，进行裂纹萌生寿命的计算，塑性变形时计算的关键，所以有限元计算应该采用非线性有限元来计算（考虑材料非线性），而不是采用线性有限元来进行。------这一点至关重要。切记！切 ...
masher 发表于 2009-11-28 23:37

; Y" V' B& \+ V& b, c+ B" Z. @您说的很对，在我进行有限元应力计算的时候，要产生0.02的应变，其实 材料早就屈服了，非常谢谢您的提醒，这点应该是可以改进的，只要进行弹塑性分析就可以了。
个人感觉，弹塑性分析出来的应力应变结果与线性应力应变结果在疲劳分析时对结果的影响不是非常大，倒是分析方法、各种参数的修正等对疲劳结果影响很大，经验性成分太高。

lilyshining

由于最近项目太忙，都没有空来做，终于搞定了，也不知道结果怎么样，贴上来给大家瞧瞧，千万别拍砖啊，只是给个参看，随便看看，呵呵……
) W8 r0 x. Y2 U% Q9 a图贴不上，附件里是psf格式的文件，要下载下来，不好意思了
+ h& G2 b. M* a, b3 K/ v

裂纹萌生（ ...
) r) X' S! L/ j- L' X' a' G9 Glian2004 发表于 2009-11-28 17:05

( C! q; `: Y% L) i6 k# i1 ]) f! \
关于常幅应变载荷，lian2004能否考虑加位移载荷，可能会更准确一些，加力的载荷感觉有点说服力不强，试验的应变控制好像最终也是位移控制了

masher

43# lilyshining
请问一下，位移加载怎么实现？我还没有发现ANSYS可以进行位移加载的。其他软件我不知道。lilyshining兄，指导一下哪个软件可以的？谢谢了！

lilyshining

ABAQUS中有的

lian2004

关于常幅应变载荷，lian2004能否考虑加位移载荷，可能会更准确一些，加力的载荷感觉有点说服力不强，试验的应变控制好像最终也是位移控制了
/ S! }- R& A5 H4 Q- T- u0 ~. clilyshining 发表于 2009-11-30 09:35

! r7 W# U4 F+ a: n. P您说的很对，实验的话位移控制也比较容易实现，在软件里也很容易实现，一般通用的有限元软件可以办到的。
现在公司不能上网了，只能晚上回来看看论坛，不过现在公司比较忙，估计要过几天试试看。
9 n5 p5 @" Q& U% ^您的提的意见很好，加上前面的弹塑性分析，我会一并考虑进去。
前面masher对我的模型提的意见也很好，不知道你们是否也希望我把模型也换换？
! a% E* i4 M( r. j. L0 a谢谢大家对我的支持！

masher

46# lian2004
# F( ?+ \5 v; i4 W  B% L1 }支持一下，位移加载很符合试验的控制的

lilyshining

您说的很对，实验的话位移控制也比较容易实现，在软件里也很容易实现，一般通用的有限元软件可以办到的。
现在公司不能上网了，只能晚上回来看看论坛，不过现在公司比较忙，估计要过几天试试看。
' {( W% }  A, s* c3 T7 E/ T$ @您的提的意见很 ...
5 b2 g+ T; {/ g, t" u0 A# d6 Jlian2004 发表于 2009-11-30 20:29

模型转化一下吧，争取把你的这个放到疲劳的精华里面，期待你完美版

lian2004

今天终于抽空使用nastran完成了弹塑性分析，使用了新的模型，应力小的多了，产生0.02的应变，加的位移约1.5mm，不过使用sol106（nastran自带的一般非线性求解器）和sol600（调用marc的求解器）求解出来的应力相差蛮大，应变也较大，还有待确认，等有空用abaqus做下对比看看。

lian2004

不好意思，昨天网速太慢，没想到一下传了三份上去，lilyshining版主可否把多余的删了，谢谢！
非常感谢lilyshining版主的一直支持，今天抽空重新做了一下，传上来给大家看看，献丑了！
估计最近要转移方向了，所以这个难题要留给后来的大虾了，谢谢大家的支持！

dnonly

看了LZ的题目很感兴趣，打算尝试一下，由于工作以来都是使用abaqus进行疲劳谱分析计算。软件仅是用于建模计算应力幅值并使用py提取应力，然后使用自编后处理VC程序计算每一个单元的寿命，其中提取应力范围比对S-N曲线 ...
sim_lgdlp123 发表于 2009-11-23 17:59

# v8 i8 w6 |3 {; m$ f期待sim_lgdlp123的继续交流

billowriver

对疲劳没有特别的研究，
2 \% E: a5 T; z) \1 o) l% B7 ?好像一般来讲就是把计算得到的不考虑疲劳损伤的结果乘上NS曲线就可以了。
7 F* e: T, z4 l; k  |# E5 c0 @* u( A
. _& d, x% L2 |  `+ U我想既然现在已知NS曲线，那么材料本构肯定是要重新定义的，就是要重新定义材料本构子程序。UMAT或者VUMAT。
" ]4 u: p" H, ]6 N/ |" U- ^方法是：如果只考虑弹性材料，那么刚度，比如杨氏模量E变成(1-d)E，同时需要一个损伤因子d的Evolution law，这个需要靠每次循环加载过程中的瞬时刚度和NS曲线来确定，d应该是N的函数，同时也是最大应力以及每次循环过程中最大最小应力差的函数，网上应该可以找到一些公式。

+ }* v. Q- a- H只要本构程序定义好了，具体模型如何不是问题。

lilyshining

52# billowriver
8 W5 I8 x) l1 O8 B& w4 L: Q: w8 M  O
能否介绍详细一点，这个确实是ABAQUS中破坏分析的方法，但手册里没有介绍如何获得D

billowriver

其实有很多方法确定d，一般都要从应变能出发，然后应变能对d的导数得到thermal dynamic force，Y,这个Y大于某个值Y0的时候损伤开始，当Y达到最大值Yp的时候完全破坏，d=1，然后构造一个函数，比如
% u. S* ~) h% w: k(1-d)/1=(Yp-Y)/(Yp-Y0)，这个只是对于单次循环，多次循环还得考虑循环次数N的影响，先要确定每次循环造成的损伤，然后确定每次循环的Y0和Yp，它们都是N的函数，最后的损伤结果就是所有循环得到的损伤因子之和。当然简单起见可以令Y0=0或者很小。

lilyshining

8 F% p1 C* t# P54# billowriver 　
& C% j5 W* |- U
有没有详细的资料，不好意思我还是没怎么了解您说的计算方法，关于这个D的计算ABAQUS中确实有一段介绍，从原理上似乎很简单，但我不是材料出生，对这些不了解，而且一般的公司没法做一些复杂的材料试验，最多有S_N ,E_N, E_S 等简单的曲线，不知道他能从这些实验数据中倒出来吗？
5 _# e% G/ s* m9 q* x# l1 n- b
& G/ f' E$ c* c( z+ ]& Y6 U7 R您说的thermal force 采用什么方式测量

billowriver

具体可以参考一下这篇文献：
; W+ R" I+ Y- |' z. o" o( O# `A progressive first ply failure model for woven ply CFRP laminates under static and fatigue loads。
2 t0 k8 a% _! lInternational Journal of Fatigue 28 (2006) 1270–1276
Ch. Hochard *, J. Payan, C. Bordreuil
里面讲的很详细，问题要复杂一些，材料是复合材料，各向异性，而且涉及到塑性，但是基本思想就是这样。其实实验要求很简单，只需要应力应变曲线就行。
- A2 r) V# }: K+ qthermal dynamic force不是真正的力，但是具有力的特征，它的单位是应变能密度。
5 q9 H9 E" _/ Y
' R5 }4 L3 l! r* Z其实这个方法本质上来讲就是构造一个损伤因子，简单起见你可以假定在每次加载过程中损伤因子d都是一样的，但是会随着循环加载的次数改变，这个损伤因子的作用就是减小材料刚度。

masher

56# billowriver
6 t9 f. `" C) B; h: C- |  ^是夹层板，不能称得上复合材料的。不符合符合材料的定义的。

coonrl

没有用过abaqus，不知道怎么算。

zsq-w

疲劳版在lilyshining  masher二位打理之下,耳目一新，可喜可贺啊

masher

59# zsq-w
) {+ B& _. N' g谢谢了，总版主！