fe-safe悬臂梁疲劳寿命分析

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fesafe橡胶疲劳案例

fesafe橡胶疲劳案例1. 橡胶疲劳是指在重复加载下，橡胶材料发生疲劳损伤，导致其性能下降或失效的现象。

这一现象在许多工程应用中非常常见，如橡胶密封件、弹性悬挂系统等。

2. fesafe公司是一家专注于橡胶制品研发和生产的企业，其产品广泛应用于汽车、机械、电子等领域。

然而，最近fesafe公司的一批橡胶密封件在使用过程中出现了疲劳失效的情况，引起了公司的关注。

3. 通过分析，发现这批橡胶密封件的疲劳失效主要集中在高温环境下。

在高温环境下，橡胶材料的分子链易于发生断裂，导致密封件失去原有的弹性和密封性能。

4. 进一步的调查发现，这批橡胶密封件的材料质量存在一定问题。

fesafe公司使用的橡胶材料供应商在生产过程中可能存在工艺不合理或原材料配方不当等问题，导致材料性能不稳定。

5. 为了解决这一问题，fesafe公司与橡胶材料供应商进行了多次沟通和合作。

首先，公司要求供应商提供材料的详细物理性能和化学成分等信息，以确保材料的质量。

6. 其次，fesafe公司与供应商共同制定了一套严格的材料测试和质量控制标准，确保每批橡胶材料都符合要求。

这些标准包括材料的硬度、拉伸强度、断裂伸长率等性能指标。

7. 此外，为了减少橡胶密封件在高温环境下的疲劳失效，fesafe公司开始研发新的材料配方。

通过添加抗氧化剂和增塑剂等添加剂，提高橡胶材料的耐热性和耐老化性能，从而延长橡胶密封件的使用寿命。

8. 在新材料配方的基础上，fesafe公司还优化了橡胶密封件的结构设计。

通过改变密封件的几何形状和尺寸，减少材料的应力集中，降低疲劳损伤的发生概率。

9. 此外，fesafe公司还引入了先进的生产设备和工艺，提高橡胶密封件的加工精度和一致性。

通过精确控制材料的硬度和尺寸等参数，减少橡胶材料的内部缺陷，提高密封件的整体性能。

10. 经过一系列的改进和优化，fesafe公司的橡胶密封件的疲劳失效问题得到了有效的解决。

新的材料配方和结构设计使得橡胶密封件在高温环境下具有更好的耐久性和密封性能，满足了客户的需求。

Fe-safe随机疲劳分析方法

1,
1.,
0.
*Output, field
*Node Output
RU, U
*Element Output, directions=YE, FREQUENCY=1
GU,------------------------------------------------------------------------------------输出相应的 GU
Fe-safe 随机疲劳分析方法
Fe-safe 可以根据随机振动应力结果分析结构的疲劳，称之为随机疲劳，这种疲劳的分析方法可以采用两步实现
第一步，随机振动分析
在 ABAQUS 中，随机振动采用 random response 分析步实现，但 ABAQUS 得 CAE 界面只支持 base motion 的载荷加载方式，这对于很多工况而言是不适用的。不过，采用 inp 关键字的方式，就可以实现集中力，表面力等多种载荷的加载，其格式为
*END STEP
通过这样的 inp 结构可以计算集中载荷的随机响应，但也有更为简单的方法，即采用 ANSA 进行处理
设置相关性定义载荷定义 PSD
定义两个分析步
设置好相关参数，提交计算后得到 odb 文件，直接将 odb 文件读入 fe-safe 中，fe-safe 会直接读取相应应力并设置好载荷谱。用户只需要设置材料和应力集中因子等参数即可，最终可获得在随机振动载荷中结构的寿命云图。
步
*RANDOM RESPONSE
0.,
200.,
3
**
** CLOAD
**
*CLOAD, LOAD CASE=1----------------------------------------------------定义一个集中力

基于 ANSYS／FE-safe 的桥式起重主梁疲劳寿命分析

ｕｎｄｅｒｖａｉｏｒｕｓｌｏａｄｔｉｍｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｆａ — ｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｃｒａｎｅｇｉｒｄｅｒｉｓｅｓｔｉｍａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒａｎｅｇｉｒｄｅｒ；ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ；ＦＥ— Ｓａｆｅ
ＴＡＮＧＦａｎｑｉｎ，ＷＥＩＨｕａ．ｚｈｏｎｇ，ＳＨＵＡｎｑｉｎｇ，ＬＩＸｉｎ — ｙａｎｇ
（１．ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１３，Ｃｈｉｎａ）
ｐｌａｔｅａｎｄｗｅｂｐｌａｔｅ．Ｓｔｒｅｓｓｋｅｙｎｏｄｅ’ ＳｓｔｒｅｓｓｅＵｌ￣Ｔｅａｎｄｉｔｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｏａｄｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｃｒａｎｅｍａｉｎｇｉｒｄ —

高级疲劳耐久性分析和信号处理软件：FE-Safe介绍

高级疲劳耐久性分析和信号处理软件：FE-Safe 介绍ANSYS FE-SAFE 一直是多轴疲劳分析解决方案的领导者，算法先进，功能全面细致，是世界公认精度最高的疲劳分析软件。

ANSYS FE-SAFE 既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术，也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。

ANSYS FE-SAFE 具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法，完整的输出疲劳结果。

特色功能∙拥有基于应力应变测试信号的疲劳分析技术； ∙支持弹性、塑性，单轴、多轴的应力和局部应变全面疲劳算法； ∙丰富的材料疲劳数据库； ∙支持各种载荷输入文件格式，并对载荷信号进行分析处理； ∙概率疲劳计算载荷与材料服从某种概率分布时，在一定设计寿命下结构的生存概率； ∙可以构造复杂的疲劳载荷谱； ∙生成丰富的疲劳计算结果； ∙界面操作易学易用； ∙ CAE接口：Ansys, Nastran, Abaqus, I-deas, Hypermesh, Pro/E Mechanical。

广州有道科技培训中心 h t t p ://w w w .020f e a .c o m客户价值∙基于有限元分析的疲劳技术，实现了产品设计-CAE 仿真-疲劳设计-重设计的现代设计研发流程,使疲劳设计更加高效快速和经济实用； ∙自带信号分析处理技术使信号去假存真，并进一步提取信号的幅频特性、提取峰值序列、雨流矩阵、PSD 等，可以直接用于疲劳分析； ∙材料库提供了丰富的材料，每种材料都有缺省疲劳算法自动用于疲劳计算，便于本地化和用户化，内置Netscape link 访问国际国内发布的各种疲劳测试报告和相关数据； ∙ ANSYS 作为世界先进的CAE 分析程序，其强大的结构-热-流体-电磁耦合场分析能力，为Fe-safe 提供多种单场或耦合场载荷工况的FEA 结果，确保疲劳计算代表真实工程载荷工况；∙ 疲劳算法能同时考虑各种疲劳影响因素，多轴疲劳算法全球领先，速度快精度高。

FE-Safe在某车架垂直弯曲疲劳分析中的应用

FE-Safe在某车架垂直弯曲疲劳分析中的应用本文利用安世亚太公司的疲劳分析软件FE-Safe对某车架结构的垂直弯曲疲劳进行了分析计算，再现了该车架在垂直弯曲疲劳试验中出现的问题，提出解决方案。

同时利用试验结果进行对比校核，验证了本文分析的可信度。

1 前言产品的疲劳寿命是现代设计的一个重要指标。

随着市场竞争的日趋激烈，产品的寿命对用户来说显得愈来愈重要。

与传统的静强度设计方法相比，疲劳寿命设计需要了解产品的使用环境，应用现代疲劳理论，并结合试验验证，以确保所需要的设计寿命。

目前，在产品设计中已大量使用计算机仿真技术，其中的有限元法已经成为一种不可缺少的分析工具。

根据有限元获得的应力应变结果进行进一步的疲劳寿命设计已经在一些重要的工业领域（如汽车、航空航天和机器制造等）得到广泛应用。

与基于试验的传统方法相比，有限元疲劳仿真能够提供零部件表面的疲劳寿命分布，可以在设计阶段判断零部件的疲劳寿命薄弱位置，通过修改设计可以预先避免不合理的寿命分布。

因此，它能够减少试验样机的数量，缩短产品的开发周期，进而降低开发成本，提高市场竞争力。

本文利用安世亚太公司的疲劳分析软件FE-Safe对某车架结构的垂直弯曲疲劳进行了分析计算，再现了该车架在垂直弯曲疲劳试验中出现的问题，提出解决方案。

同时利用试验结果进行对比校核，验证了本文分析的可信度。

2 车架有限元模型的建立根据车架垂直弯曲疲劳分析与试验的公司内标准，建立光车架有限元分析模型。

2.1 结构离散化根据车架结构的特点，用薄板单元对其进行有限元网格划分，部分铸件用实体单元模拟，螺栓和铆钉连接用刚性元结合梁元来模拟。

有限元模型共划分单元约16万个，节点约12万个。

图2-1为车架有限元网格模型图。

图2-1 车架有限元网格模型图2.2 材料参数车架材料为DFL590，计算时取弹性模量E=210Gpa，泊凇比μ=0.3，UPS=345Mpa。

材料的S-N曲线如图2-2所示。

Fe-safe随机疲劳分析方法

*END STEP
通过这样的 inp 结构可以计算集中载荷的随机响应，但也有更为简单的方法，即采用 ANSA 进行处理
设置相关性定义载荷定义 PSD
定义两个分析步
设置好相关参数，提交计算后得到 odb 文件，直接将 odb 文件读入 fe-safe 中，fe-safe 会直接读取相应应力并设置好载荷谱。用户只需要设置材料和应力集中因子等参数即可，最终可获得在随机振动载荷中结构的寿命云图。
*MODAL FILE, FREQUENCY=0
*OUTPUT, HISTORY
*MODAL OUTPUT, VARIABLE=ALL
*END STEP
**
** STEP 2
**
*STEP, NAME= STEP 2, PERTURBATION-----------------------------------第二个分析步为随机响应分析
** PSD-DEFINITION ------------------------在 step 之前定义 PSD
**
*PSD-DEFINITION, NAME=psd, TYPE=FORCE
1.,
0.,
130.
4.,
0.,
180.
6.,
0.,
195.
**
**STEP
*STEP, NAME=STEP1, PERTURBATION-------------------------第一个分析步为频率提取分析步
Fe-safe 随机疲劳分析方法
Fe-safe 可以根据随机振动应力结果分析结构的疲劳，称之为随机疲劳，这种疲劳的分析方法可以采用两步实现
第一步，随机振动分析
在 ABAQUS 中，随机振动采用 random response 分析步实现，但 ABAQUS 得 CAE 界面只支持 base motion 的载荷加载方式，这对于很多工况而言是不适用的。不过，采用 inp 关键字的方式，就可以实现集中力，表面力等多种载荷的加载，其格式为

基于ANSYS／FE—SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析

ｎ
图４多载荷历程
ｌ
采用多轴Ｎｕｅｅｂｒ准则来计算循环屈服引起的
前端履带板附近的地震波，其横坐标为时间，纵
坐标为加速度。利用ｍｔｂ对试验数据进行处理，ａａｌ
得到时间一位移曲线，见图２。根据强夯机实际工况编制起升和卸载夯锤时强夯机载荷谱，见图３。
力分析，最后通过疲劳分析软件Ｆ —ＡＥ对强夯ＥＳＦ
机臂架系统进行疲劳寿命分析，确定结构的疲劳
寿命。通过对比计算的疲劳寿命和实际臂架出现
裂纹的时问，验证该算法的准确性，最终提出强
制造提供参考。本文以抚顺某强夯施工现场采集到夯锤落地时的地震波，利用Ｍａａｔｂ进行数据处理，得到地ｌ震波的位移一时问曲线，并根据强夯机实际，编制起升和突然卸载工况的强夯机载荷谱。通过
Ｐ／ｍＥ建立强夯机三维模型，在ＡＳＳ中进行应ＮＹ
为了考察各杆件相贯处的应力集中对结构疲
劳寿命的影响，臂架建模采用曲面建模。利用ＰｏＥ建立强夯机三维模型，然后将模型导人Ａｒ／Ｎ．ＳＳＹ，在ＡＳＳ中将得到的臂架曲面定义成壳单ＮＹ元，利用Ｆ．ＡＥ对臂架进行疲劳寿命分析。因ＥＳＦ本文不分析后车架，所以在ＡＳＳ中将后车架定ＮＹ义为１质量点，赋予其真实的质量，再同履带个架相应的位置进行刚性连接。ＡＳＳ中得到的强ＮＹ夯机三维模型（图１。见）

基于ABAQUS和Fe-Safe的岸桥起重机疲劳寿命分析

ＦａｔｉｇｕｅＬｉｆｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＱｕａｙｓｉｄｅＣｏｎｔａｉｎｅｒＣｒａｎｅ′ｓＢａｓｅｄｏｎＡＢＡＱＵＳａｎｄＦｅ?Ｓａｆｅ
ＷＵＦｕ１，ＤＵＡＮＺｈｅｎ?ｓｈｕ１，ＹＡＮＧＸｉ?ｊｕａｎ２，ＱＩＰｅｎｇ３
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；３．ＱｕａｌｉｔｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＺｈｅｎｇｚｈｏｕＲａｉｌｗａｙＢｕｒｅａｕ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００００，Ｃｈｉｎａ）
第３８卷第２期２０１９年４月
兰州交通大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１９
文章编号：１００１?４３７３（２０１９）０２?００８０?０６
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１?４３７３．２０１９．０２．０１３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｂｒｉｄｇｅｃｒａｎｅａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｔｒａｐｅｚｏｉｄｆｒａｍｅ，ｐｕｌｌｒｏｄａｎｄｔｈｅｗｈｏｌｅｃｒａｎｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆＡＢＡＱＵＳａｎｄＦｅ?ｓａｆｅｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ＨｙｐｅｒＭｅｓｈｉｓｕｓｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｂｅａｍｓｅｃｔｉｏｎａｔｔｒｉｂｕｔｅｏｆｌｉｎｅｍｏｄｅｌｉｎＡＢＡＱＵＳｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ｓｏａｓｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｂａｎｋｂｒｉｄｇｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｉｔｓｓｔａｔｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｎｔｈｅｌｏａｄｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅｃｒａｎｅｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｍａｔｅｒｉａｌｆａｔｉｇｕｅｐｒｏｐｅｒｔｙｉｓｒｅｄｅｆｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔａｔｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓ，ｌｏａｄｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｆａｔｉｇｕｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｓｈｏｒｅｂｒｉｄｇｅｍａｔｅｒｉａｌｗｅｒｅｉｍｐｏｒｔｅｄｉｎｔｏＦｅ?ｓａｆｅｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｉｔｓｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｕｎｄｅｒｓｉｍｉｌａｒｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅａｎｄｗｅａｋｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅｃｒａｎｅａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｓｈｏｗｓａｎｏｔｈｅｒｗａｙｆｏｒｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｑｕａｙｓｉｄｅｃｒａｎｅ，ａｎｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ．

疲劳寿命预测

载荷谱缩放因子
冷轧
载荷谱
缩放因子
热轧最大接触载荷下支承辊寿命计算
0.25 m <摩擦系数<0.6m
• 将结果文件用ABAQUS打开，可以看到构件的疲劳寿命云图，寿命最小值为10的5.231次方 •疲劳安全系数最小值为0.6313，表示疲劳载荷历程系数为0.6313,0时或者block scale的值为0.6313时，疲劳寿命才为1e7
疲劳安全系数结果疲劳寿命结果
支承辊疲劳寿命预测
最大接触载荷下的寿命计算
热轧
冷轧
载荷谱
时间-缩放因子
LDF文件
软件界面
将载荷谱换算成时间-缩放因子，写入LDF文件，用FE-SAFE加载即可
最大接触载荷下的寿命计算
载荷谱的时间应力数据及对应缩放因子
最大接触载荷下的寿命计算
载荷谱换算
热轧
在软件FE-SAFE内设置疲劳算法
• 疲劳算法依旧采用默认设置 • 在“Group Algorithm Selection” 窗口中, 选择 “Analysis with
material’s default
algorithm”
在软件FE-SAFE内设置疲劳寿命数据
疲劳因子计算对话框
疲劳寿命预测结果显示
解决办法
• 将“面-面”接触改为通用接触后再进行计算，将计算结果导入软件FE-SAFE进行分析就不会出现这个错误
在FE-SAFE内选择分析群组
• 在导入ABAQUS分析结果时，软件FE-SAFE会继承ABAQUS模型中定义的集合和表面，在这里选择所有部件的表面进行分析
默认
选取表面单元后
在FE-SAFE内定义施加的疲劳载荷

基于ANSYS-FE-SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析共3篇

基于ANSYS-FE-SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析共3篇基于ANSYS/FE-SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析1基于ANSYS/FE-SAFE的强夯机臂架疲劳寿命分析背景介绍：在现代工业中，强夯机是常见的机器，常用于土方工程、道路建设、城市建设等大型工程中。

强夯机的工作原理是利用高速下落的夯锤瞬间压实土壤，达到加强土壤的效果。

然而，强夯机在工作过程中需要经受大量的振动和冲击，因此机器的臂架容易发生疲劳破坏，导致工作效率下降。

因此，对于强夯机臂架的疲劳寿命分析具有非常重要的意义。

文章内容：本文选用了基于ANSYS/FE-SAFE的有限元疲劳分析方法，对强夯机臂架的疲劳寿命进行了分析。

首先，对臂架进行CAD建模，并在ANSYS软件中完成网格划分和约束条件设置。

其次，通过施加载荷，利用ANSYS进行强度分析，得到臂架的应力分布情况。

最后，利用FE-SAFE软件进行疲劳分析，得到臂架的疲劳寿命。

在本文的研究中，主要考虑以下几个因素：材料的弹性模量、泊松比和应力集中系数等。

首先进行强度分析，以确定载荷下臂架的最大应力点和应力集中系数。

在强度计算结果的基础上，进行疲劳寿命分析，得到臂架的疲劳寿命。

通过对寿命分析结果进行分析，可以发现，臂架在正常工作条件下有着长时间使用的能力。

结论：通过本文的研究，可以得出以下结论：在强夯机臂架的设计中，应考虑材料的弹性模量、泊松比和应力集中系数等因素。

通过对臂架的强度分析和疲劳寿命分析，可以对臂架的使用寿命进行预估和预防疲劳破坏的发生。

通过对寿命分析的结果进行改进，可以提高臂架的使用寿命。

本文研究了强夯机臂架的疲劳寿命分析方法，为臂架设计和生产提供了重要的参考意见。

通过未来的进一步研究和探索，我们相信可以在臂架设计中发现更多的关键因素，提高臂架的质量和寿命，推动强夯机技术的进步本研究通过对强夯机臂架进行CAD建模、强度分析和疲劳寿命分析，得出了臂架的最大应力点和应力集中系数，并获得了臂架在正常工作条件下的疲劳寿命。

fe-safe 多轴疲劳计算dang van准则

fe-safe多轴疲劳计算Dang Van准则在工程领域，材料的疲劳寿命是一个至关重要的问题。

随着技术的不断发展，工程材料在实际使用中所承受的复杂多轴应力状态也越来越普遍。

在这种情况下，如何准确地对材料进行多轴疲劳计算成为了一个亟待解决的问题。

在多轴疲劳计算中，Dang Van准则是一个被广泛应用的方法。

Dang Van准则是由法国学者Dang Van于1969年提出的，它是基于线性损伤累计（Linear Damage Accumulation，LDA）理论的一种多轴疲劳计算方法。

这种方法在实际工程中得到了广泛的应用，特别是在航空航天、汽车制造和重型机械等领域。

在fe-safe多轴疲劳计算中，Dang Van准则主要包括以下几个方面的内容：1. 多轴载荷下的疲劳损伤计算在实际工程中，材料往往承受着复杂的多轴载荷，如拉伸、压缩、剪切等。

Dang Van准则可以有效地对这种复杂载荷下的疲劳寿命进行评估和预测，为工程设计和材料选型提供重要参考。

2. 负弯矩应力状态下的疲劳评估在实际工程中，材料往往会处于复杂的应力状态下，特别是在负弯矩载荷作用下。

Dang Van准则可以有效地对这种负弯矩应力状态下的疲劳行为进行评估，为工程结构的疲劳寿命提供重要参考。

3. 应变控制疲劳试验Dang Van准则还可以用于指导应变控制疲劳试验的设计和执行，通过实验数据的获取和分析，来验证和修正疲劳计算模型，提高计算结果的准确性和可靠性。

fe-safe多轴疲劳计算中的Dang Van准则是一种非常实用的方法，它不仅可以帮助工程师准确地评估和预测材料的疲劳寿命，还可以指导疲劳试验的设计和执行，为工程设计和结构优化提供重要参考。

然而，需要注意的是，Dang Van准则也有其局限性，特别是在对非金属材料和非线性行为的疲劳计算中，还需要进一步的研究和改进。

fe-safe多轴疲劳计算中的Dang Van准则是一个非常实用的方法，它在工程领域得到了广泛的应用。

fe-safe疲劳分析流程

fe-safe疲劳分析流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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悬臂梁的疲劳寿命预测与优化设计

悬臂梁的疲劳寿命预测与优化设计悬臂梁是一种常见的结构形式，在工程领域中被广泛应用。

然而，由于长时间的工作负荷和振动等外界因素的影响，悬臂梁常常出现疲劳破坏问题。

因此，研究悬臂梁的疲劳寿命预测与优化设计具有重要意义。

悬臂梁的疲劳寿命预测主要是通过疲劳分析方法来实现。

疲劳分析是一种根据载荷历史和材料特性等因素，对悬臂梁进行应力、应变分析，并结合疲劳损伤累积理论来预测其疲劳寿命的方法。

通过对悬臂梁的疲劳寿命进行预测，可以提前发现潜在的疲劳破坏问题，并采取相应的预防措施。

在进行疲劳寿命预测之前，首先需要对悬臂梁的载荷特性进行清晰准确的描述。

悬臂梁的载荷包括静载荷和动载荷两部分。

静载荷指悬臂梁受到的常数或变化缓慢的力的作用，如自身重量以及外部施加的静力。

动载荷则包括悬臂梁受到的频率较高、变化剧烈的往复运动力的作用，如振动载荷等。

在预测疲劳寿命时，需要同时考虑这两部分载荷的综合影响。

基于载荷特性的清晰描述，接下来需要进行悬臂梁的应力分析。

应力分析是疲劳分析的基础，其核心是计算悬臂梁在各种载荷作用下的应力分布情况。

通常情况下，悬臂梁的应力分布具有非均匀性，因此需要借助有限元分析等数值方法来求解。

通过应力分析，可以得到悬臂梁在工作负荷下的应力状态，从而为疲劳寿命预测提供了重要的基础参数。

除了应力分析之外，悬臂梁的材料特性也对疲劳寿命有着直接的影响。

不同材料的疲劳强度和疲劳寿命存在一定的差异，因此需要对材料的疲劳特性进行评估和选择。

疲劳特性的评估主要包括疲劳强度和疲劳寿命曲线等参数的确定。

通过对材料的疲劳特性进行准确的评估，可以提高疲劳寿命预测的准确性和可靠性。

在疲劳寿命预测的基础上，还可以进行悬臂梁的优化设计。

优化设计的目标是通过改变悬臂梁的几何形状、材料选型和结构参数等，以提高其疲劳寿命并满足特定的工作要求。

优化设计的方法包括多目标优化、遗传算法、粒子群算法等。

通过优化设计，可以在满足结构强度和刚度要求的前提下，尽可能延长悬臂梁的使用寿命。

悬臂梁结构的疲劳寿命评估与预测分析

悬臂梁结构的疲劳寿命评估与预测分析悬臂梁结构是一种常见的工程结构，广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。

然而，由于工作负荷和外界环境的影响，悬臂梁结构在使用过程中可能会产生疲劳破坏，导致结构性能下降甚至崩塌。

因此，疲劳寿命评估与预测分析对于确保悬臂梁结构的安全运行至关重要。

疲劳寿命评估主要通过疲劳试验和数值模拟来进行。

疲劳试验是通过对不同应力水平下的悬臂梁进行加载和观察，记录结构的疲劳寿命。

试验中通常会使用应变计、振动传感器等仪器设备来监测结构的应变和振动情况，从而对疲劳破坏进行分析与评估。

数值模拟则是通过将悬臂梁的几何形状、材料特性、工作负荷等参数输入计算模型，利用有限元方法等进行结构的强度和疲劳寿命分析。

这两种方法相互结合，可以有效地评估悬臂梁结构的疲劳寿命。

在疲劳寿命评估过程中，应考虑的因素较多。

首先是悬臂梁的设计和制造质量。

如果悬臂梁设计不合理或制造过程存在缺陷，将直接影响其疲劳寿命。

因此，在评估过程中需要对设计与制造进行严格考虑。

其次是外界环境的影响，如温度变化、湿度及化学物质等。

这些因素都会导致材料的疲劳性能发生变化，从而影响悬臂梁的疲劳寿命。

最后是工作负荷的传递方式和负载水平。

悬臂梁在不同工况下受到不同的负荷作用，疲劳寿命也会有所不同。

因此，对于悬臂梁结构的疲劳寿命评估与预测分析，需要综合考虑以上因素，进行全面的分析。

为了提高悬臂梁结构的疲劳寿命，可以采取多种措施。

首先是优化设计。

合理选择材料、减小应力集中区、降低结构质量等措施可以有效地提高悬臂梁的疲劳寿命。

其次是定期检测与维护。

定期对悬臂梁进行检测，发现问题及时修复，可以避免疲劳破坏的发生。

同时，在使用过程中，也要注意减少过载和异常工况，以免对悬臂梁造成额外负荷，进一步降低结构的疲劳寿命。

最后是采用预测分析技术。

通过对悬臂梁的工作负荷、环境因素和疲劳寿命等进行实时监测和预测，可以提前采取相应的措施，预防潜在的疲劳破坏。

总之，悬臂梁结构的疲劳寿命评估与预测分析是确保工程结构安全运行的重要手段。

fesafe疲劳分析实例

材料疲劳参数定义
1、在材料库中点击所需材料
其缺省算法为所须算法
2、点击Material区域的方格（此处为 Material1**）
材料疲劳参数定义
1、点击完成材料定义
2、若必要，依次完成其它的材料定义
材料定义完毕
摘要
• 有限元计算 • 有限元结果读入 • 疲劳载荷定义 • 材料疲劳参数定义 • 疲劳计算 • 疲劳计算结果查看
摘要
• 有限元计算 • 有限元结果读入 • 疲劳载荷定义 • 材料疲劳参数定义 • 疲劳计算 • 疲劳计算结果查看
疲劳载荷定义
1、点击Loading按钮 2、OK、进入载荷编辑器
3、如果以前有数据，则删除它。
疲劳载荷定义
4、点击数据集σ1
5、右击Block，选择ADD Dataset
6、选中添加的数据集，右击选择Add User Loading
疲劳分析实例之一
Fe-safe软件疲劳分析应用
2009-02-17
问题描述
图示为中心位置开有一圆孔的薄板，薄板一端固定，另一端承受在1 个工作循环内承受P=50Mpa、-50Mpa、5e-safe软件计算：（1）该薄板能工作多少次循环？（ 2）若要使该薄板经过10E7次循环不破坏，则载荷应如何进行比例缩放
4）OK确定
有限元计算
5）重显示网格该模型左端固定、右端施加50MPa拉应力
线性材料，单位制：SI
有限元计算
7、显示有限元计算结果 1）显示结果集：只有一个 2）显示等效应力
等效应力云图，最大应力为220MPa
摘要
• 有限元计算 • 有限元结果读入 • 疲劳载荷定义 • 材料疲劳参数定义 • 疲劳计算 • 疲劳计算结果查看

fe-safe悬臂梁疲劳寿命分析

…悬臂梁疲劳寿命分析
8．求解。
– 准备求解。
• 接受默认的输出设置。 • 点击Analyse!按钮。 • 在弹出对话框点击Continue。
– 材料最小疲劳寿命为366.043小时，出现在711号单元的2号节点上。 – 点击Yes 查看结果文件。
…悬臂梁疲劳寿命分析
9．绘制结构疲劳寿命结果。
4．定义总载荷。
– 定义定义载荷与过程曲线关系。
• 在Open FE Models窗口选择载荷，并在 Open Data Files 窗口选择载荷过程。 • 在Fatigue From FEA对话框点击 Add ，并选择A LOAD*Dataset 。
– 指定载荷缩放系数为200。 – 点击OK完成。
…悬臂梁疲劳寿命分析
2．定义加载过程曲线。
– 定义曲线。
• 主菜单下面 Generation >> Signal Generation… white noise 。
• 按照左上图输入值并点击 OK。
– 绘制曲线。
• 在Open Data Files 对话框中选中新建的载荷文件，然后点击工具栏中图标来显示曲线。
fesafeansysfesafefesafe62结构疲劳寿命分析疲劳寿命预测方法疲劳寿命接触疲劳寿命系数疲劳寿命单位可靠性疲劳寿命疲劳寿命计算公式
悬臂梁结构疲劳分析
悬臂梁疲劳寿命分析
结构有限元模型
…悬臂梁疲劳寿命分析
1．读入有限元分析结果。
– – – – – 启动fe-safe。 File >> Open Finite Element Model 选择 beam.rst 文件。如果有提示, 选择 Yes 预先检查模型。安左上图设定来定义 Select Datasets to Read 对话框, 然后点 OK。 – 在Loaded FEA Models Properties对话框中，设定 stress units 为 psi , 其它不变，然后点击 OK。 – 如果有其它警告，点击 OK 。

fesafe材料定义sn曲线

fesafe材料定义sn曲线一、背景介绍在工程领域中，fesafe材料是指具有抗化学腐蚀性能和高温耐受性的材料，常被用于制造耐腐蚀设备和防护涂层等。

在实际应用中，了解fesafe材料的性能特点非常重要，其中之一就是它的SN曲线。

二、什么是SN曲线SN曲线是材料疲劳寿命与载荷应力之间的关系曲线。

在疲劳寿命试验中，材料将承受不同的载荷应力循环，通过测量疲劳寿命的次数与应力水平的关系，并绘制成曲线来描述材料的疲劳性能。

三、为何需要定义fesafe材料的SN曲线fesafe材料在实际应用中可能处于复杂的环境中，如高温、腐蚀等条件下工作。

因此，了解fesafe材料在这些特殊环境下的疲劳性能非常重要。

通过定义fesafe 材料的SN曲线，可以帮助工程师们更好地选择和设计材料，以满足工程应用的需求，并提升工程结构的可靠性和安全性。

四、fesafe材料SN曲线的测定方法下面是一种常见的测定fesafe材料SN曲线的方法：1. 制备试样首先，需要根据具体的材料特性和实际应用环境，制备符合要求的试样。

试样的尺寸、形状和表面处理等要素需要根据具体要求进行选择和处理。

2. 定义载荷应力范围确定需要测试的载荷应力的范围。

根据实际应用条件和所需的材料性能评估指标，选择不同的载荷应力范围进行测试。

3. 进行疲劳寿命试验将试样置于疲劳试验机中，施加预定的载荷应力循环，通过疲劳实验仪器来控制载荷应力的大小和频率。

每次载荷应力循环完成后，记录试样的寿命次数。

4. 绘制SN曲线根据试验结果，将载荷应力与试样寿命次数之间的关系绘制成SN曲线图。

通过曲线上的点可以得到不同应力水平下的寿命次数。

曲线的斜率和曲率等参数可以用来评估材料的疲劳性能。

五、fesafe材料SN曲线的应用与意义fesafe材料的SN曲线对于工程设计和实际应用具有重要的指导意义：1. 材料选择与设计通过分析fesafe材料SN曲线，可以了解不同应力水平下材料的疲劳寿命，从而选择适合的材料和设计合理的结构，以确保在实际应用中能够满足寿命要求。

Fe-safe振动疲劳解决方案

Fe-safe振动疲劳解决方案SIMULIA/FE-SAFE一直是多轴疲劳分析解决方案的领导者，算法先进，功能全面细致，是世界公认精度最高的疲劳分析软件。

在产品设计阶段使用SIMULIA FE-SAFE，可在物理样机制造之间进行疲劳分析和优化设计，真实的预测产品的寿命，实现等寿命周期设计。

设计阶段的耐久向分析可以显著缩短产品推向市场的时间、提高产品可靠性，极大地降低制造物理样机和进行耐久性试验所带来的巨额研发费用。

SIMULIA /FE-SAFE耐久性分析技术客观反应于空间站、飞机发动机到汽车、火车；从空调、洗衣机等家电产品到电子通讯系统；从舰船到石化设备；从内燃机、核能、电站设备到通用机械等各个领域。

基于有限元分析的疲劳技术，实现了产品设计→CAE仿真→疲劳设计→重设计的现代设计研发流程，使疲劳设计更加高效快速和经济实用。

SIMULIA/FE-SAFE具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法，完整的输出疲劳结果。

此外，针对不同的工况和行业，还有丰富的产品和功能模块，包括通用疲劳耐久性分析模块Fe-safe™、复合材料疲劳分析模块Fe-safe/Composite™、旋转对称机械疲劳分析模块Fe-safe/Rotate™、橡胶材料疲劳分析模块Fe-safe/Rubber™、热-机械疲劳分析模块Fe-safe/TMF™、原位加载实测分析模块Fe-safe/Ture-Load™、疲劳与蠕变疲劳交互分析模块Fe-safe/TURBOlife™、疲劳分析和信号处理模块Safe4fatigue、焊接接头疲劳分析模块Verity in Fe-safe。

针对工程上存在很多的振动疲劳问题，可以在通用模块Fe-safe TM得到很好的解决。

下面详细介绍振动疲劳解决方案，图1为本次介绍所用例子。

图1 使用示例-支架因为Fe-safe是基于有限元的疲劳分析软件，所以振动疲劳也是基于有限元的。

FeSafe

轮毂疲劳寿命
排气管热疲劳
(A) 热应力循环 (B)热应力分布 (C) 不考虑高温蠕变疲劳寿命 (D) 考虑高温蠕变疲劳寿命结论：高温蠕变效应使C与D疲劳位置和寿命完全不同
内燃机活塞高温蠕变疲劳
FE-SAFE

MCAE-SAFE-P09
info@
■ Fe-safe/TMF™ 热-机械疲劳分析模块
● 考虑变化的温度和应力对结构的影响，提供快速精确的疲劳寿命分析 ● 可以考虑应变率和瞬态温度对循环应力-应变响应的影响 ● 可以考虑瞬态温度对应变-寿命曲线的影响 ● 可以考虑在每个循环中的应力和温度的相位关系的影响 ● 体积应力松弛 ● 可以考虑应变老化对疲劳强度的影响
应力-应变滞后环
Turbolife应用实例
■ Fe-safe/Rotate™ 旋转机械疲劳分析模块
● 利用结构的循环对称性提高了旋转部件的疲劳分析效率 ● 疲劳分析时间缩短：自动产生一系列不同旋转角度上的应力结果 ● 有限元计算时间缩短：一次静力计算可以用来定义一个循环的疲劳载荷谱 ● 有限元计算结果文件更小：求解规模降低 ● 想要旋转角度增量小于模型对称角，则需要额外的有限元求解 ● 支持完整模型、一半模型和奇、偶对称的扇区模型
济南分公司电话：86-31-86072996 传真：86-31-85180808
基于结构应力法的焊接疲劳求解技术
焊接疲劳寿命计算实例
FE-SAFE

FE-SAFE
高级疲劳耐久性分析和信号处理软件
■ Fe-safe/Turbolife™ 涡轮机械疲劳分析模块
● 与ANSYS等主流FEA软件的直接接口 ● 由弹性有限元计算结果来计算应力及温度的时间历程 ● 支持多轴塑性松弛准则，用来估计实际的应力和应变 ● 蠕变损伤、疲劳损伤的评估以及蠕变疲劳的计算 ● 综合考虑蠕变机理对疲劳寿命的影响 ● 多种计算参量的输出与图形化显示

Fe-safe疲劳分析功能详细介绍

Fe-safe疲劳分析功能详细介绍SIMULIA FE-SAFE可定义载荷时间历程，用于处理一组有限元分析结果。

SIMULIA FE-SAFE能有效处理FEA分析的弹性应力结果和弹塑性应力结果，可组合多个载荷的时间历程。

迭加多轴加载的时间历程，从而在模型的每个位置上都产生各个应力张量的复杂的时间历程。

SIMULIA FE-SAFE可进行序列工况的疲劳分析，数据集序列可以是一个瞬态分析的结果，也可以通过一系列离散事件来生成。

如对发动机曲轴不同转角下的多个求解结果进行疲劳分析。

SIMULIA FE-SAFE可对复杂的块数据载荷进行分析，对于每个载荷条件，生成载荷的有限元结果数据集循环块。

SIMULIA FE-SAFE 可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。

SIMULIA FE-SAFE可定义载荷文件，其中可包含一系列载荷块，每一载荷块又可定义一系列的载荷历程或序列载荷数据的组合。

序列载荷数据是由于结构承受随时间变化载荷而引起的应力变化数据。

SIMULIA FE-SAFE可利用应力-寿命曲线、应变-寿命曲线，并可使用局部应力-应变法进行单轴和多轴疲劳分析。

同时可以使用多种平均应力修正方法，也可采用用户定义的平均应力修正。

具有很强的基于局部应力－应变技术的高级多轴疲劳分析功能，自动识别疲劳“热点”；对于运动部件，可针对给定的设计寿命，给出三维安全系数云图，显示疲劳寿命的设计余量。

多轴Neuber准则用来计算循环中构件产生屈服引起的弹塑性应力应变。

对于应力历程中的每一事件，利用材料记忆算法重新计算双轴条件下的循环应力－应变曲线。

对多向载荷，在载荷历程上节点的主应力方向不断变化，因而临界平面的法向也在不断变化，在每个面上，剪切应变或正应变都采用雨流计数法，计算每个循环的疲劳损伤，使用Miner准则来计算节点的疲劳寿命，所有面上的最短疲劳寿命作为节点的疲劳寿命。

⏹利用应力－寿命曲线进行单轴分析－Goodman、Gerber平均应力修正。