ansys結(jié)構(gòu)分析指南 疲勞

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1、ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南第三章?疲勞????3.1?疲勞的定義?????疲勞是指結(jié)構(gòu)在低于靜態(tài)極限強(qiáng)度載荷的重復(fù)載荷作用下，出現(xiàn)斷裂破壞的現(xiàn)象。例如一根能夠承受300KN拉力作用的鋼桿，在200KN循環(huán)載荷作用下，經(jīng)歷1,000,000次循環(huán)后亦會(huì)破壞。導(dǎo)致疲勞破壞的主要因素如下：?????載荷的循環(huán)次數(shù)；?????每一個(gè)循環(huán)的應(yīng)力幅；?????每一個(gè)循環(huán)的平均應(yīng)力；?????存在局部應(yīng)力集中現(xiàn)象。??????????真正的疲勞計(jì)算要考慮所有這些因素，因?yàn)樵陬A(yù)測(cè)其生命周期時(shí)，它計(jì)算“消耗”的某個(gè)部件是如何形成的。????3.1.1?

2、ANSYS程序處理疲勞問題的過程?????ANSYS疲勞計(jì)算以ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范(ASMEBoilerandPressureVesselCode)第三節(jié)(和第八節(jié)第二部分)作為計(jì)算的依據(jù)，采用簡化了的彈塑性假設(shè)和Mimer累積疲勞準(zhǔn)則。?????除了根據(jù)ASME規(guī)范所建立的規(guī)則進(jìn)行疲勞計(jì)算外，用戶也可編寫自己的宏指令，或選用合適的第三方程序，利用ANSYS計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行疲勞計(jì)算?！禔NSYSAPDLProgrammer‘sGuide》討論了上述二種功能。?????ANSYS程序的疲勞計(jì)算能力如下：?????對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)力結(jié)果

3、進(jìn)行后處理，以確定體單元或殼單元模型的疲勞壽命耗用系數(shù)(fatigueusagefactors)(用于疲勞計(jì)算的線單元模型的應(yīng)力必須人工輸入)；?????可以在一系列預(yù)先選定的位置上，確定一定數(shù)目的事件及組成這些事件的載荷，然后把這些位置上的應(yīng)力儲(chǔ)存起來；?????可以在每一個(gè)位置上定義應(yīng)力集中系數(shù)和給每一個(gè)事件定義比例系數(shù)。????3.1.2?基本術(shù)語?????位置(Location)：在模型上儲(chǔ)存疲勞應(yīng)力的節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)上某些容易產(chǎn)生疲勞破壞的位置。?????事件(Event)：是在特定的應(yīng)力循環(huán)過程中，在不同時(shí)刻的一系

4、列應(yīng)力狀態(tài)，見本章§3.2.3.4。?????載荷(Loading)：是事件的一部分，是其中一個(gè)應(yīng)力狀態(tài)。?????應(yīng)力幅：兩個(gè)載荷之間應(yīng)力狀態(tài)之差的度量。程序不考慮應(yīng)力平均值對(duì)結(jié)果的影響。????3.2?疲勞計(jì)算?????完成了應(yīng)力計(jì)算后，就可以在通用后處理器POST1中進(jìn)行疲勞計(jì)算。一般有五個(gè)主要步驟：?????1、進(jìn)入后處理POST1，恢復(fù)數(shù)據(jù)庫；?????2、建立位置、事件和載荷的數(shù)目，定義材料疲勞性質(zhì)，確定應(yīng)力位置和定義應(yīng)力集中系數(shù)；?????3、存儲(chǔ)不同事件和不同載荷下關(guān)心位置的應(yīng)力，并指定事件的重復(fù)次數(shù)和比例系數(shù)；?

5、????4、激活疲勞計(jì)算；?????5、查看結(jié)果。????3.2.1?進(jìn)入POST1和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫?????依照下列步驟進(jìn)行疲勞計(jì)算：?????1、進(jìn)入POST1?????命令：POST1?????GUI：Main?Menu>GeneralPostproc??????????2、把數(shù)據(jù)庫文件(Jobname.DB)讀入到在內(nèi)存中(如果所要做的疲勞計(jì)算是正在進(jìn)行的ANSYS計(jì)算過程的繼續(xù),則Jobname.DB文件已在內(nèi)存中)。結(jié)果文件(Jobname.RST)必須已經(jīng)存在并將其讀入內(nèi)存。?????命令：RESUME?????GUI：

6、UtilityMenu>File>Resumefrom?????????3.2.2?建立疲勞計(jì)算的規(guī)模、材料疲勞性質(zhì)和疲勞計(jì)算的位置?????定義下列數(shù)據(jù)：?????位置、事件和載荷的最大數(shù)目；?????材料的疲勞性質(zhì)；?????應(yīng)力位置與應(yīng)力集中系數(shù)(SCFs)。??????????1、定義位置、事件和載荷的最大數(shù)目?????缺省情況下，疲勞計(jì)算最多包括5個(gè)節(jié)點(diǎn)位置，10個(gè)事件，每個(gè)事件中3個(gè)載荷。如果需要，可以通過下面的命令來設(shè)置較大的規(guī)模(即較多的位置、事件和載荷)。?????命令：FTSIZE?????GUI：MainMe

7、nu>GeneralPostproc>Fatigue>SizeSettings??????????2、定義材料的疲勞性質(zhì)?????為了計(jì)算各種耗用系數(shù)，以及為了包含簡化彈塑性效應(yīng)，必須定義材料的疲勞性質(zhì)。在疲勞計(jì)算中，感興趣的材料性質(zhì)有：?????S-N曲線：應(yīng)力幅[(Smax-Smin)/2]-疲勞循環(huán)次數(shù)的關(guān)系曲線。ASMES-N曲線考慮了最大平均應(yīng)力的影響。如果需要，應(yīng)把輸入的S-N曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)以便考慮平均應(yīng)力強(qiáng)度效應(yīng)。如果不輸入S-N曲線，那么對(duì)于各種可能的應(yīng)力狀態(tài)的組合，應(yīng)力幅將降序排列，但不計(jì)算耗用系數(shù)。?????命令

8、：FP?????GUI：MainMenu>GeneralPostproc>Fatigue>S-NTable??????????Sm-T曲線：設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度值-溫度曲線。如要考慮檢查應(yīng)力范圍是否進(jìn)入塑性，就必須定義該曲線。????命令：FP?????G