疲劳校核，仿真计算与公式计算的区别和联系！
01 疲劳对应力集中敏感
轴的失效绝大部分属于疲劳失效，而疲劳失效对应力集中比较敏感。
在轴截面变化处，比如轴肩、环槽、横孔、键槽花键、过盈配合，都会产生应力集中，疲劳失效一般发生在这些位置。
本文主要介绍如何将仿真校核方法和经典校核方法强强联合。换言之，如何在仿真校核中利用经典方法的成果和经验。
02 疲劳的经典计算公式
对于重要的轴，应该校核疲劳强度。
在经典计算公式中，包含有效应力集中系数、表面质量系数、尺寸影响系数、平均应力折算系数。应力集中系数可以通过仿真计算出来，其他系数只能查表，无法直接仿真计算。
所以仿真工程师要认识到仿真的独特性，正确看待仿真方法和经典方法的区别和联系。
03 轴肩的应力集中
几何模型如下图所示，可以通过仿真计算获得倒圆角位置的应力集中系数。
04 网格划分
为了方便逐级细化倒圆角的网格，采用四面体网格方案。
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05 局部应力的仿真解
网格粗疏下的局部应力。
网格适中下的局部应力。
网格细致下的局部应力。
局部应力的收敛解。
06 分析与总结
假设网格粗疏下的局部应力代表该处的名义应力（注意：在仿真中，网格越细致，应力集中体现就越充分。在粗疏网格下，应力集中体现不明显，所以这里只是假设）。
该处的应力集中系数：
10.522/6.9942=1.5
查阅相关资料，本文模型轴肩的有效应力集中系数约为1.55（当材料的抗拉强度为400MPa）。
细心的读者发现，在理论上，应力集中系数和几何轮廓相关，和材料参数无关，但是下表的有效应力集中系数和材料的抗拉强度相关。
确实如此，所以在疲劳计算中，有效应力集中系数和应力集中系数是有区别的，有效应力集中系数也称为疲劳缺口系数，一般会比应力集中系数略小。
07 问题探讨
在本文模型中，无论网格怎么划分，轴肩局部应力的仿真结果都会受应力集中影响，这是有限元方法决定的。
请问读者有没有办法，在仿真分析中完全排除集中集中的影响，直接获得轴肩的名义应力。
