Abaqus疲劳分析建模专题17讲：掌握疲劳寿命预测、裂纹扩展和疲劳损伤评估能力

本课适合哪些人学习：

1、车辆工程与机械工程相关专业的研究生及工程师

2、关注汽车悬置架疲劳分析，希望深入理解汽车结构在疲劳载荷下的失效机理。

3、研究转轴和托架的疲劳问题，涉及多重荷载作用下的疲劳寿命计算。

4、材料力学、结构力学及断裂力学方向的研究人员

5、研究预制裂纹在循环载荷下的扩展行为，涉及裂纹扩展速率、疲劳门槛、Paris公式等。

6、关注带孔洞圆管的疲劳分析，涉及应力集中和疲劳裂纹萌生机理。

7、从事腐蚀疲劳研究的人员：研究腐蚀环境下钢丝的疲劳寿命计算，涉及环境作用、腐蚀介质影响等因素。

8、CAE工程师与仿真分析人员：使用Abaqus、Fe-Safe、Ansys等软件进行疲劳仿真，希望掌握疲劳裂纹扩展模拟、低周/高周疲劳计算、损伤容限分析等内容。

9、航空航天、船舶、轨道交通等行业的工程师：关注转轴、托架等结构在复杂载荷作用下的疲劳失效机理，以优化结构设计、提高服役寿命。

如果你是上述领域的研究人员、工程师或学生，希望深入理解疲劳理论及应用，本课程将帮助你掌握疲劳分析方法，提高工程结构的可靠性。

你会得到什么：

本课程将帮助学员在理论、方法、实践应用三个方面提升疲劳分析能力，具体如下：

1. 理论提升：掌握疲劳分析的核心原理

深入理解疲劳理论，包括高周/低周疲劳、断裂力学、疲劳裂纹扩展机理等。

学习预制裂纹在循环载荷下的扩展规律，掌握裂纹扩展方程（如Paris公式）。

了解腐蚀环境对疲劳寿命的影响，掌握疲劳-腐蚀耦合作用机理。

解析转轴、带孔结构等在复杂载荷作用下的疲劳破坏机理，理解多重荷载下的疲劳累积损伤机制。

2. 方法提升：掌握疲劳寿命计算与仿真分析

学习S-N曲线、ε-N曲线、裂纹扩展速率曲线等疲劳寿命计算方法。

了解线性累积损伤（Miner规则）和损伤容限设计方法，掌握工程实践中的疲劳寿命预测策略。

掌握Abaqus、Fe-Safe、Ansys等软件的疲劳分析模块，学习如何进行疲劳仿真建模、网格划分、疲劳载荷设置等。

掌握腐蚀疲劳、带孔洞圆管、转轴等不同结构的疲劳计算方法，学会如何针对不同结构类型选择合适的计算策略。

3. 实践应用：提高疲劳分析能力，助力工程与科研

解决汽车、航空航天、船舶、轨道交通等行业的实际工程疲劳问题，提高工程结构的可靠性。

帮助学员在学术研究中更深入地进行疲劳分析，为论文撰写、科研项目提供支撑。

提高CAE工程师的建模与仿真能力，提升在疲劳寿命预测、优化设计等方面的竞争力。

使学员具备疲劳分析的全流程能力，从理论理解、实验验证到仿真计算，实现多方位技能提升。

本课程不仅帮助学员掌握疲劳分析方法，还能有效提升工程应用与科研能力，助力职业发展。

课程介绍：

本课程通过具体的案例，结合进阶的疲劳分析建模方法，例如：多轴疲劳、热机械疲劳、裂纹扩展、疲劳损伤累积、随机载荷谱分析、材料非线性等，详解疲劳破坏的物理现象。通过对疲劳问题的解构并映射到软件功能模块，结合模型总体介绍、技术经验讲解，通过具体模型演示，详细讲解疲劳分析中的关键技术点，掌握围绕疲劳寿命预测、裂纹扩展和疲劳损伤评估的具体建模方法和技巧——为广大学员提供疲劳分析模拟进阶的路径。

疲劳分析结果图

本课程为付费用户提供VIP群交流、答疑服务、持续加餐内容、提供定制化培训和咨询服务、仿真人才库内推就业、仿真秀还提供奖学金、学完此课程，推荐学习者报名参加工信部教考中心认证的——工程仿真技术（CAE分析职业能力登记评价证书）。课程大纲安排如下：

一、课程详细安排

第一章: 疲劳课程概述及安排（试看）

第1讲：疲劳课程的概述

第二章 疲劳软件的安装与介绍

第2讲：芯棒往复运动的fesafe的疲劳寿命分析

第3讲：Fesafe软件介绍及安装

第三章 疲劳理论的讲解

第4讲：疲劳理论第一讲-疲劳理论概述

第5讲：疲劳理论第二讲-疲劳软件界面

第6讲：疲劳理论第三讲-累积损伤与修正因子

第四章 循环载荷下预制裂纹疲劳寿命分析

第7讲：预制裂纹第一节课

第8讲：预制裂纹第二节课

第五章 LC06-Abaqus_FE safe腐蚀钢丝疲劳寿命计算教程

第9讲：模型准备与计算

第10讲：结果导入与设置

第11讲：结果查看

第六章 疲劳后处理教程

第12讲：后处理曲线数据输出到Excel

第13讲：后处理云图美化、曲线绘制

第七章 大量工程实例讲解

第14讲：基于温度载荷下汽车悬挂的疲劳耐久性分析

第15讲：托架中低周疲劳分析

第16讲：转轴多重形式荷载之疲劳分析

第17讲：带孔洞圆管疲劳分析

二、课程涵盖的知识点

CH01 - 疲劳理论概述

1. 疲劳失效的背景

• 工程结构中疲劳失效的常见案例

• 疲劳失效的影响因素（材料、应力水平、环境等）

2. 疲劳破坏的基本概念

• 高周疲劳 vs 低周疲劳

• S-N 曲线、ε-N 曲线的物理意义

• 材料的疲劳极限及影响因素

3. 疲劳损伤累积理论

• Miner's 线性损伤累积法

• 非线性损伤累积模型介绍

4. 疲劳分析的基本方法

• 应力寿命法（S-N 法）

• 应变寿命法（ε-N 法）

• 断裂力学法

5. 疲劳载荷的分类

• 恒幅载荷与变幅载荷

• 随机载荷及雨流计数法

CH02 - fe-safe 软件界面

1. fe-safe 软件概述

• 软件功能及特点

• fe-safe 在 Abaqus、ANSYS、Nastran 等软件中的应用

2. 软件基本操作

• GUI 介绍与界面布局

• 材料库的使用

• 载荷定义及输入文件解析

3. 结果可视化

• 疲劳寿命预测结果的分析

• 关键部位疲劳损伤评估

• fe-safe 结果输出及报告生成

WORKSHOP01 - 带孔洞圆管疲劳分析

1. 案例背景及分析目标

• 工程中带孔洞结构的疲劳失效特点

• 关键应力集中区域分析

2. FE 模型建立

• 建立几何模型与网格划分

• 施加边界条件及载荷

3. 疲劳分析流程

• 材料参数选取（S-N       曲线或 ε-N 曲线）

• 载荷谱设定及应力提取

• 运行 fe-safe       并分析疲劳寿命结果

4. 结果解读与优化建议

• 关键部位疲劳寿命评估

• 结构优化建议
  

CH03 - 损伤累积与修正因子

1. 损伤累积理论

• Miner's 线性损伤理论的适用性及局限性

• 非线性损伤理论

2. 疲劳寿命影响因素

• 表面粗糙度修正因子

• 尺寸效应修正因子

• 温度与环境影响

3. 材料疲劳性能的修正

• 低周与高周疲劳的转换关系

• 材料强化/软化对疲劳寿命的影响

WORKSHOP02 - 转轴多重形式荷载之疲劳分析

1. 案例介绍

• 典型旋转机械的疲劳失效风险

• 多轴疲劳分析的必要性

2. FE 建模与载荷定义

• 旋转轴承载荷建模

• 变幅载荷及随机载荷的定义

3. 多轴疲劳分析方法

• 关键点应力应变提取

• fe-safe 计算流程

4. 结果分析及优化建议

• 识别高损伤区域

• 轴承优化设计

CH04 - EN 法介绍

1. 应变寿命法（ε-N 法）基本概念

• 低周疲劳的特点及适用性

• 关键应变-寿命曲线参数

2. 材料本构模型与循环塑性

• 循环应力-应变关系

• Manson-Coffin       方程

3. EN 法的计算流程

• 应变控制疲劳实验

• ε-N 方法在 fe-safe 中的应用

WORKSHOP03 - 托架中低周疲劳分析

1. 案例介绍

• 托架结构受交变载荷作用的失效模式

• 低周疲劳的主要特点

2. FEA 过程

• 模型几何特征及网格划分

• 载荷与边界条件设定

3. EN 方法的疲劳分析

• 低周疲劳曲线拟合

• 结果分析与优化

WORKSHOP04 - 暂态热应力疲劳分析（新建疲劳材料）

1. 案例背景

• 高温环境下的疲劳失效问题

• 热-机械疲劳的特点

2. 材料模型构建

• 高温疲劳数据的获取

• 新材料的疲劳曲线输入

3. FEA 建模及求解

• 暂态热应力模拟方法

• fe-safe 计算流程

4. 结果分析及优化建议

• 关键疲劳热点分析

• 材料与结构优化策略

二、作者介绍

力学之ABAQUS, C9高校力学博士，拥有扎实的力学理论基础与丰富的实践经验。在结构动力学、弹性力学等领域具有深厚的学术造诣，擅长运用理论知识进行复杂力学问题的推导与分析。同时，精通Abaqus模拟仿真技术，能够高效构建模型并精准预测结构行为。致力于将科研成果转化为实际应用，以创新思维推动力学领域的发展，为工程实践提供坚实的理论支撑与技术指导。

三、购买注意事项

1、本课程为无形商品，为用户提供免费试看内容，不支持无理由退款。

2、由于ios系统（苹果手机/电脑/IPAD）购买无形商品和服务，需用户在苹果商店充值秀币后下单，并征收30%的苹果税。推荐苹果用户在仿真秀官网选择微 信和支付宝直接支付，购买成功后支持在苹果手机和电脑观看。

3、课程资料请在本详情页附件下载。云盘下载有可能失效，请联系客服人员加入VIP订阅用户群，不局限课程配套资料，还可以与同行交流行业学习资料、加餐内容、高薪内推、讲师答疑等附件服务。

4、更多行业学习资料凭借订单截图和账号，申请加入VIP群，联系作者获得，仅限购买用户一人进群获得。禁止同一订单或账号多人申请进群，账号登录异常将账号停用处理。

课程相关图片：