焊接疲劳结构应力分析方法24讲：基于网格不敏感-结构应力方法配套工程案例讲解

本课适合哪些人学习：

1、理工科院校学生（机械、土木、航天、交通、船舶等相关专业）

2、学习型结构/机械工程师

3、焊接结构设计相关行业的工程师

4、从事焊接结构有限元分析的工程师

你会得到什么：

1、掌握ASME标准焊接疲劳设计规范中推荐使用的网格不敏感-结构应力方法，可广泛应用于风电、水电、核电、轨道交通、汽车、工程机械、压力容器、钢结构、船舶等各制造行业的焊接结构产品设计；

2、通过具体实例，“手把手”地介绍结构应力计算流程以及焊接结构疲劳寿命预测方法。

3、掌握常见有限元软件焊接疲劳建模要点，及后处理软件fe-safe/WeldLife具体操作流程

4、提供讲师自己编写的三维板壳单元结构应力计算MATLAB源代码，为相关高校师生二次开发提供基础。

5、提供教程中使用的相关论文、几何模型、有限元模型以及excel表格。

（在此声明源代码是讲师为教学内容编写，仅供参考，不可用于任何商业或专业用途。讲师不对源代码中出现的任何bug负责。用户需对利用源代码计算出的结果自行负责。所有材料均为教学服务，不可用于商业/工业用途）

课程介绍：

本课程通过具体工程实例，系统介绍结构应力计算的操作方法以及后续疲劳分析的流程。具体包括ABAQUS fe-safe后处理，ABAQUS weldlife 后处理，ABAQUS二维实体模型 Excel后处理，ABAQUS三维板壳模型 MATLAB后处理方法。讲师结合自身多年结构应力分析经验，对结构应力计算过程的具体细节进行深入剖析，并介绍常用分析技巧。

一、关于课程

针对焊接结构疲劳行为评价的复杂性，美国机械工程师学会（ASME）推荐采用网格不敏感结构应力方法进行焊接接头的疲劳强度分析。该方法被ASME BPVC VIII，API 579 / ASME FFS-1采用。

结构应力方法由密歇根大学董平沙教授于2001年首次提出，具有以下优点：

1. 网格不敏感，应力定义明确，可以充分反应结构具体工况的载荷及边界条件的影响。

2. 适用于各类有限元模型（如实体单元、板壳单元等），并且

3. 结构应力方法利用唯一的疲劳曲线（主S-N曲线），减少了其他焊接疲劳分析方法对疲劳曲线选择的不确定性。

4. 可以对整条焊线所有位置进行一次性结构应力计算，可以明确确定易发生疲劳的位置。

二、课程安排

焊接疲劳结构应力分析实例讲解（ABAQUS WeldLife/Fe-Safe二、三维实体、板壳单元），本课程通过具体工程实例，系统介绍结构应力计算的操作方法以及后续疲劳分析的流程。具体包括ABAQUS fe-safe后处理，ABAQUS weldlife 后处理，ABAQUS二维实体模型 Excel后处理，ABAQUS三维板壳模型 MATLAB后处理方法。讲师结合自身多年结构应力分析经验，对结构应力计算过程的具体细节进行深入剖析，并介绍常用分析技巧。

章节内容

第一章 概述

第1讲 课程概述和安排

第2讲 实例介绍

第二章 二维实体单元模型

第3讲 二维问题说明

第4讲 二维有限元模型建立

第5讲 定义输出

第6讲 结构应力计算

第7讲 S-N曲线表示及疲劳寿命预测

第8讲 合力法计算结构应力

第9讲 结构应力符号定义

第10讲 偏心加载工况与数据分析

第11讲 结构应力网格不敏感性实例说明

第三章 三维实体单元分析

第12讲 三维实体单元有限元模型建立

第13讲 Fe-Safe后处理计算结构应力并预测疲劳寿命

第14讲 偏心加载工况分析

第15讲 WeldLife介绍

第16讲 WeldLife后处理计算3D solid单元结构应力及疲劳寿命

第17讲 三维板壳单元焊缝建模要点

第18讲 三维板壳单元有限元建模

第19讲 Fe-safe后处理3D板壳单元结构应力方法 第20讲 WeldLife后处理计算3D板壳单元结构应力及疲劳寿命

第21讲 三维板壳单元偏心工况有限元分析

第22讲 偏心工况Fe-safe后处理计算结构应力 第23讲 偏心工况WeldLife后处理计算结构应力及疲劳寿命

第24讲 利用matlab代码计算三维板壳模型的结构应力及疲劳寿命

三、其他

为深入理解焊接结构建造与设计基础理论，提升各领域焊接结构服役安全分析理论水平，哈尔滨工业大学、天津大学、国家高速列车技术创新中心等高校和企业于2016-2019年连续四年举办“焊接结构先进设计、建造及服役安全性分析高级培训”，邀请董平沙教授讲授结构应力焊接结构疲劳分析方法理论及相关内容。本课程为上述课程的补充，通过具体实例，详细讲授如何通过有限元软件及后处理方法计算结构应力及疲劳评估。

注：本课程已经涵盖“焊接疲劳结构应力分析实例讲解（ABAQUS二维实体单元及三维板壳单元）”的全部内容，无需重复购买。

四、行家介绍

裴老师，密歇根大学船舶与海洋工程专业博士。现任东南大学机械工程学院副研究员。长期从事焊接结构疲劳断裂行为、结构完整性研究、材料加工（焊接/连接）等方面研究，取得了多项创新成果。参与了美国机械工程师学会（ASME）中设计焊接接头疲劳分析的修订工作。发表各类论文30余篇，申请国际专利两项。

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