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明日开讲:剖析nCode结构疲劳寿命计算原理、步骤和计算方法
仿真圈
6月前
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导读
:疲劳问题最早在19世纪初提出。德国工程师Wöhler通过对疲劳损伤问题进行系统的研究,提出了疲劳寿命与循环应力的关系,并确定应力幅是疲劳破坏的决定因素。在1871年,他提出了利用应力-寿命(S-N)曲线来分析疲劳问题的方法,为工程结构疲劳的研究奠定了理论基础。
零件的疲劳损伤是一个复杂的过程。通常可以分为三个阶段:
· 裂纹初始;
· 裂纹扩展;
· 断裂失效。
对于外形和材料分布比较均匀的零部件来说,局部变形通常是从表面应力集中区域开始。随着加载循环次数的增加,零件的裂纹长度随之增加。达到一定循环次数之后,裂纹将导致零件失效。
在基于有限元方法计算结构的寿命中,用户需要准备有限元结果,
载荷谱
,材料疲劳性能曲线(SN或EN曲线),还需要引入一个计算
结构疲劳损伤
的准则。
疲劳损伤理论可归结为两个大类:线性损伤理论和非线性损伤理论。其中线性损失理论主要是Miner准则、修正Miner 法则及相对Miner 法则,非线性损伤累积理论主要有
Manson
双线性累积理论、Corten-Dolan理论等。虽然Miner损伤准则不能考虑疲劳载荷的先后顺序,但是由于产品的疲劳寿命具有一定的分散性,而线性损伤计算方法可以基本反应出结构寿命的中位水平,此外该方法处理数据也较为方法,因此是目前工程中的一种常用方法,
线性累积损伤理论是当前预测疲劳寿命的重要工具。假设车辆在某段实际运行载荷中,某载荷幅值出现的次数为n1,其零件
S-N曲线
中,同载荷幅值对应的循环次数为N1,则这段运行信号中这种载荷对零件的损伤D= n1/N1。以此为基础,零件在
应力水平
Si下作用ni次循环下的损伤为Di=ni/Ni,若在k个应力水平Si作用下,各经受ni次循环,则可定义其总损伤为
当D=1,即损伤值进行相加求和等于1时,就可认为零部件出现了失效。
计算损伤的范例:
为了让大家了解ANSYS nCode DesignLife进行结构疲劳寿命计算的原理和基本步骤和计算方法,仿真秀邀请平台优秀讲师张老师,于2024年7月28日晚20:00做客仿真秀,为大家带来《ANSYS nCode DesignLife结构疲劳计算原理与典型案例剖析》免费公开课。
以下为直播安排:
直播主题:ANSYS nCode DesignLife结构疲劳计算原理与典型案例剖析公开课
直播时间:2024年6月26日晚20:00
直播链接:
https://sourl.cn/V5QpuA(复 制到网页打开)
识别下方二维码也可以报名直播
来源:仿真秀App
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疲劳
断裂
非线性
裂纹
理论
材料
ANSYS
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首次发布时间:2024-06-26
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