结构疲劳分析的方法以及应用.
航空发动机结构疲劳分析与寿命预测研究
航空发动机结构疲劳分析与寿命预测研究引言：航空发动机作为飞机的核心部件, 承担着将燃油能转化为机械能的重要任务。
在航空工程中，航空发动机的安全性和可靠性是最基本的要求之一。
因此，对航空发动机的结构疲劳特性进行分析和寿命预测就显得尤为重要。
本文将对航空发动机结构疲劳分析和寿命预测的研究进行探讨及分析。
一、航空发动机结构疲劳分析方法1. 应力分析法为了分析航空发动机在工作过程中受到的应力情况，可以使用有限元法对其结构进行数值模拟。
通过确定结构中各个关键部位的应力分布情况，可以判断关键部位是否有可能出现疲劳破坏。
这种方法对于快速评估结构的疲劳寿命以及发动机设计的优化具有重要意义。
2. 超声波无损检测法超声波无损检测是一种常用的检测方法，可用于航空发动机的结构健康监测。
通过高频的超声波脉冲，可以探测到发动机结构中的缺陷、裂纹等问题。
这种方法具有快速、非破坏性的特点，可以提前发现发动机结构的隐患，从而采取相应的维修和改进措施。
二、航空发动机结构疲劳寿命的预测方法1. Miner理论Miner理论是一种经验性的方法，根据发动机结构在工作过程中的载荷谱和材料疲劳损伤曲线，通过累积损伤值的计算，对结构的疲劳寿命进行预测。
这种方法的优点是简单易行，但缺点是没有考虑结构在不同工况下的动态特性。
2. 基于飞行数据的预测方法这种方法是根据实际的飞行数据来预测航空发动机的结构疲劳寿命。
通过对飞行过程中的加速度、温度、振动等数据的监测和分析，可以得到发动机在实际使用中的负荷情况，从而有效地预测疲劳寿命。
这种方法更加准确，但需要大量的实际数据支持。
三、航空发动机结构疲劳分析与寿命预测的应用1. 优化设计和改进通过对航空发动机结构疲劳分析和寿命预测的研究，可以及时发现和解决发动机结构的缺陷和问题，进而对其进行优化设计和改进。
这将有助于提高发动机的安全性、可靠性和性能。
2. 维修策略制定在航空发动机的使用过程中，经常会遇到一些疲劳裂纹的问题，通过结构疲劳分析和寿命预测，可以预先判断出哪些部位可能会出现疲劳破坏，并制定相应的维修策略。
机械设计中的疲劳分析原理
机械设计中的疲劳分析原理机械设计中的疲劳分析是评估机械结构在长期循环负载下是否会发生疲劳破坏，并确定其寿命的重要手段。
疲劳分析可以帮助工程师预测机械结构的使用寿命，优化设计，提高产品可靠性。
本文将介绍机械设计中的疲劳分析原理，并探讨其应用。
1. 疲劳破坏原理疲劳破坏是指在循环载荷作用下，由于应力集中、应力过大或应力集中和应力过大共同作用导致的材料损伤和破坏现象。
疲劳破坏是一种逐渐积累的过程，常常表现为裂纹的产生、扩展和最终致使构件破裂。
2. 高应力集中区域在机械结构中，存在一些特定的几何形状，如孔洞、切口等，这些几何形状会引起应力集中，降低材料的疲劳寿命。
通过数值分析或实验测试，可以确定应力集中区域的位置、应力集中系数以及应力分布情况。
3. 应力水平和应力幅值在疲劳分析中，应力水平是指结构在循环负载作用下的平均应力值，应力幅值是指结构在循环负载作用下波动的应力的范围。
通过振动测试或有限元分析，可以获得结构在实际工作条件下的应力水平和应力幅值。
4. S-N曲线和疲劳寿命S-N曲线是描述材料疲劳性能的一种重要曲线。
它表示了应力幅值与材料循环寿命之间的关系。
S-N曲线的绘制需要进行大量的实验测试或数值模拟，通过对机械结构施加一系列的不同幅值的载荷，记录载荷与寿命的数据，并拟合出曲线。
5. 疲劳分析方法常用的疲劳分析方法包括有限元分析、正态分布应力法、极限应力法等。
有限元分析可以通过模拟真实工作条件，计算出结构的应力分布和疲劳寿命。
正态分布应力法和极限应力法则基于材料的静态强度参数和疲劳试验数据，通过数学统计方法计算出结构在给定载荷下的寿命。
6. 疲劳寿命预测通过对机械结构进行疲劳分析，可以预测其寿命，评估其可靠性。
疲劳寿命预测可以帮助工程师选择合适的材料、优化结构设计，从而提高产品的寿命并降低故障率。
总结：机械设计中的疲劳分析原理是评估机械结构在长期循环负载下是否会发生疲劳破坏，并确定其寿命的重要手段。
混凝土结构的疲劳性能评估方法
混凝土结构的疲劳性能评估方法一、前言混凝土结构是建筑中常见的结构之一，而疲劳是混凝土结构在使用过程中常见的问题之一。
疲劳会导致混凝土结构的损坏和失效，因此评估混凝土结构的疲劳性能是必要的。
本文旨在介绍混凝土结构疲劳性能评估的方法。
二、疲劳的概念和分类疲劳是指材料或结构在受到交替或周期性荷载作用下，经过一定次数的循环荷载后产生的变形和损伤。
混凝土结构的疲劳主要分为高周疲劳和低周疲劳两种。
1.高周疲劳高周疲劳是指在频率较高（大于10Hz）的循环荷载下，混凝土结构受到的疲劳损伤。
高周疲劳对混凝土结构的影响主要是引起裂缝的产生和扩展。
2.低周疲劳低周疲劳是指在频率较低（小于10Hz）的循环荷载下，混凝土结构受到的疲劳损伤。
低周疲劳对混凝土结构的影响主要是引起变形和破坏。
三、疲劳性能评估方法评估混凝土结构的疲劳性能需要进行疲劳试验和分析。
下面分别介绍疲劳试验和分析的具体方法。
1.疲劳试验疲劳试验是评估混凝土结构疲劳性能的重要手段。
疲劳试验需要在实验室中进行，其具体方法如下：（1）试件制备：按照规定的尺寸、材料和配合比制备试件。
（2）荷载加载：按照规定的荷载幅值、频率和循环次数进行荷载加载。
（3）观察记录：观察记录试件的变形和损伤情况，包括裂缝产生和扩展、变形增量等。
（4）分析结果：根据试验结果，分析试件的疲劳性能，包括疲劳寿命、疲劳裂缝扩展速率等指标。
2.疲劳分析疲劳分析是评估混凝土结构疲劳性能的重要手段。
疲劳分析需要进行理论分析和计算，其具体方法如下：（1）建立模型：建立混凝土结构的有限元模型，并根据荷载幅值、频率和循环次数进行模拟加载。
（2）分析结果：根据模拟结果，分析结构的疲劳性能，包括疲劳寿命、疲劳裂缝扩展速率等指标。
（3）修正参数：根据试验结果和分析结果，对模型进行修正和调整，以提高分析精度。
四、疲劳性能评估指标疲劳性能评估需要依据一定的指标进行。
下面介绍常用的疲劳性能评估指标。
1.疲劳寿命疲劳寿命是指混凝土结构在循环荷载下能够承受的循环次数。
结构材料的疲劳与断裂分析
结构材料的疲劳与断裂分析疲劳与断裂是结构材料领域中重要的研究方向之一。
本文将就疲劳与断裂分析的基本原理、应用方法以及相关工程实例进行介绍和讨论。
一、疲劳分析疲劳是结构材料在交变应力作用下的损伤积累过程。
疲劳分析的目的是通过对材料的疲劳性能进行评估，为结构的寿命预测和优化设计提供依据。
A. 疲劳机理1. 应力集中：应力集中是导致疲劳破坏的主要原因之一。
在结构材料中，存在各种应力集中因素，如几何形状的不连续性、孔洞、切口等。
这些应力集中因素会导致应力集中，从而增加了疲劳破坏的可能性。
2. 微裂纹扩展：在结构材料的疲劳过程中，微裂纹的扩展是一个重要的损伤机制。
当材料受到交变应力作用后，应力集中处的微裂纹开始扩展，逐渐导致疲劳破坏。
B. 疲劳评估方法1. 高周疲劳：高周疲劳是指工作循环数大于10^4次的情况。
常用的高周疲劳评估方法有SN曲线法、TF曲线法等。
SN曲线法通过实验得到应力与寿命的关系曲线，用于寿命预测和材料性能评估。
2. 低周疲劳：低周疲劳是指工作循环数小于10^4次的情况。
对于低周疲劳，常用的评估方法有塑性应变能法、能量积累法等。
这些方法通过评估材料的能量损耗和塑性应变能来进行疲劳寿命预测。
二、断裂分析断裂是结构材料在受到过大应力作用下发生的破坏。
断裂分析的目的是评估材料的断裂性能，为结构设计提供参考。
A. 断裂机理1. 裂纹扩展：在结构材料受到应力作用时，裂纹的孔洞周围会产生高应力集中，导致裂纹扩展并最终引发断裂破坏。
裂纹扩展过程可以使用线弹性力学理论和断裂力学原理进行分析。
2. 断裂模式：材料的断裂模式包括拉伸、压缩、剪切等。
不同的断裂模式对应不同的应力应变行为和断裂形态，需要通过实验和数值模拟进行评估和描述。
B. 断裂评估方法1. 线性弹性断裂力学：线性弹性断裂力学使用线性弹性力学理论对裂纹尖端附近应力状态进行分析，以确定断裂参数，如应力强度因子和断裂韧性。
这些参数对于评估材料的断裂性能和裂纹扩展行为至关重要。
混凝土结构中的疲劳与损伤分析
混凝土结构中的疲劳与损伤分析一、前言混凝土结构是现代建筑的主要材料之一，由于其高强度、耐久性和经济性，广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域。
但是，随着使用时间的增加，混凝土结构也会面临着疲劳和损伤的问题。
本文将从混凝土结构的疲劳和损伤分析方面进行探讨。
二、混凝土结构的疲劳分析2.1 疲劳概述疲劳是指物体在交替载荷作用下，由于材料内部存在微小缺陷或者不均匀性，而导致的逐渐累积的破坏过程。
混凝土结构在使用中，由于受到温度变化、荷载变化等因素的影响，也会面临着疲劳破坏的风险。
2.2 疲劳破坏的影响因素混凝土的疲劳破坏与多个因素有关，主要包括以下几个方面：（1）循环荷载幅值；（2）循环荷载频率；（3）荷载方式；（4）温度变化；（5）材料性能。
2.3 疲劳寿命预测方法疲劳寿命预测方法是混凝土结构疲劳分析的重要手段。
常用的疲劳寿命预测方法包括线性累积损伤理论、疲劳延迟寿命模型、剩余寿命预测方法等。
其中，线性累积损伤理论是一种经典的疲劳寿命预测方法，其基本思想是将疲劳破坏过程看做是材料内部微小缺陷不断累积导致的。
通过对材料损伤程度的累积进行计算，可以预测混凝土结构的疲劳寿命。
三、混凝土结构的损伤分析3.1 损伤概述混凝土结构在使用中，由于受到外部荷载的作用，也会产生不同程度的损伤。
损伤包括疲劳损伤、开裂损伤、变形损伤等。
这些损伤会导致混凝土结构的性能下降，甚至引起严重的安全事故。
3.2 损伤机理混凝土结构的损伤机理包括以下几个方面：（1）微观损伤：混凝土内部存在的微观缺陷和裂纹会导致混凝土结构的损伤。
（2）宏观损伤：混凝土结构在受到荷载后会发生变形和裂纹等宏观损伤。
（3）化学损伤：混凝土结构在受到化学腐蚀等外部环境因素的影响，也会发生化学损伤。
3.3 损伤评估方法混凝土结构的损伤评估方法主要包括结构损伤检测和结构损伤评估两个方面。
结构损伤检测是指通过对混凝土结构进行非破坏性检测，确定其是否存在损伤。
常用的非破坏性检测技术包括超声波检测、电磁波检测、红外线检测等。
结构件的疲劳寿命分析方法1
结构件的疲劳寿命分析方法摘要：本文简单介绍了在结构件疲劳寿命分析方法方面国内外的发展状况, 重点讲解了结构件寿命疲劳分析方法中的名义应力法、局部应力应变法、应力应变场强度法四大方法的估算原理。
疲劳是一个既古老又年轻的研究分支，自Wohler 将疲劳纳入科学研究的范畴至今，疲劳研究仍有方兴未艾之势，材料疲劳的真正机理与对其的科学描述尚未得到很好的解决。
疲劳寿命分析方法是疲分研究的主要内容之一，从疲劳研究史可以看到疲劳寿命分析方法的研究伴随着整个历史。
金属疲劳的最初研究是一位德国矿业工程帅风W.A.J.A1bert 在1829年前后完成的。
他对用铁制作的矿山升降机链条进行了反复加载试验，以校验其可靠性。
1843 年，英国铁路工程师W.J.M.Rankine 对疲劳断裂的不同特征有了认识，并注意到机器部件存在应力集中的危险性。
1852年-1869 年期间，Wohler对疲劳破坏进行了系统的研究。
他发现由钢制作的车轴在循环载荷作用下，其强度人大低于它们的静载强度，提出利用S-N 曲线来描述疲劳行为的方法，并是提出了疲劳“耐久极限”这个概念。
1874 年，德国工程师H.Gerber 开始研究疲劳设计方法，提出了考虑平均应力影响的疲劳寿命计算方法。
Goodman讨论了类似的问题。
1910年，O.H.Basquin提出了描述金属S-N 曲线的经验规律，指出：应力对疲劳循环数的双对数图在很大的应力范围内表现为线性关系。
Bairstow 通过多级循环试验和测量滞后回线，给出了有关形变滞后的研究结果，并指出形变滞后与疲劳破坏的关系。
1929年B.P.Haigh研究缺口敏感性。
1937年H.Neuber指出缺口根部区域内的平均应力比峰值应力更能代表受载的严重程度。
1945年M.A.Miner 在J.V.Palmgren 工作的基础上提出疲劳线性累积损伤理论。
L.F.Coffin 和S.S.Manson各自独立提出了塑性应变幅和疲劳寿命之间的经验关系，即Coffin —Manson 公式，随后形成了局部应力应变法。
机械结构的疲劳特性分析与优化
机械结构的疲劳特性分析与优化引言：机械结构在实际应用中，经常会受到长期使用和循环加载的影响，从而导致疲劳破坏。
为了确保机械结构的可靠性和寿命，研究其疲劳特性并进行优化设计非常重要。
本文将从疲劳的基本概念入手，探讨机械结构的疲劳分析方法，并介绍一些常见的疲劳优化技术。
第一部分：疲劳的基本概念与机制1.1 疲劳定义和分类疲劳是指物体在连续循环加载下发生的失效现象，主要分为低周疲劳和高周疲劳两种。
低周疲劳发生在加载次数较少的情况下，而高周疲劳则发生在加载次数较多的情况下。
1.2 疲劳破坏的机制疲劳破坏的机制主要包括裂纹的形成与扩展。
在循环加载下，结构内部会出现微小缺陷，随着加载次数的增加，缺陷处会出现应力集中，导致裂纹的形成。
随后，裂纹会在加载过程中不断扩展，最终导致结构破坏。
第二部分：机械结构的疲劳分析方法2.1 应力分析方法应力分析是疲劳分析的基础，可以通过有限元分析等方法获取结构在不同工况下的应力分布。
应力分析可以帮助确定结构的疲劳寿命和受力集中区域。
2.2 疲劳损伤累积理论主要包括极限应力法、应力幅与寿命曲线法、振幅频率公式法等。
这些方法可以根据实测应力历程和材料疲劳性能曲线，对结构的疲劳寿命作出较为准确的预测。
第三部分：机械结构的疲劳优化技术3.1 结构强度优化针对结构的疲劳薄弱区域或高应力区域，可以通过结构形状的调整或增加材料的强度来提高结构的疲劳寿命。
3.2 材料优化选用合适的材料对于提高机械结构的疲劳寿命至关重要。
常见的方法包括采用高疲劳强度和高韧性材料、进行表面改性等。
3.3 负载控制优化对于受到循环加载的结构，合理的负载控制可以降低结构的疲劳损伤。
例如，合理设计加载路径、降低加载频率等。
3.4 疲劳寿命预测模型优化通过建立可靠的疲劳寿命预测模型，可以更准确地预测机械结构的疲劳性能。
优化预测模型的方法包括增加样本数量、优化参数选择等。
结论：机械结构的疲劳特性分析与优化是确保机械结构可靠性和寿命的重要手段。
疲劳分析方法及应用
第一章：疲劳的基本概念1、疲劳疲劳，是固体力学的一个分支，主要研究材料或结构在交变载荷作用下的强度问题，研究材料或结构的应力状态与寿命的关系。
在交变载荷作用下，材料或结构的破坏现象，叫做疲劳破坏。
疲劳破坏时，应力值未超过强度极限，甚至会低于弹性极限。
2、疲劳破坏特征（较静力破坏）a、静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏；疲劳破坏是多次反复载荷作用下的破坏，非短期内，而是经历一定的时间。
b、静应力小于屈服极限或强度极限不会发生静力破坏；交变应力在远小于静强度极限、甚至屈服极限下，即可发生疲劳破坏。
c、静力破坏常有明显的塑性变形；疲劳破坏常没有外在宏观的显著的塑性变形。
d、静力破坏断口，呈现粗粒状或纤维状特征；疲劳破坏断口，呈现2个区域特征：平滑区、粗粒状或纤维状。
e、静力破坏的抗力主要取决于材料本身；疲劳破坏的抗力与材料、结构形状尺寸、表面状况、外界环境有关。
3、疲劳破坏过程a、裂纹的产生——裂纹扩展——失稳断裂；由于裂纹失稳断裂是一个很快的过程，对疲劳寿命影响非常小，在疲劳分析中一般不予考虑。
所以一般考虑裂纹产生和裂纹扩展2部分的寿命。
其中裂纹产生阶段占了整个疲劳寿命的极大部分。
4、疲劳分类疲劳前循环次数：高周疲劳：材料所受到交变应力低于材料屈服极限，甚至只有屈服极限的三分之一左右，疲劳前循环次数大于10e5到10e7；低周疲劳：材料所受的交变应力较高，通常接近或超过屈服极限，疲劳破坏前循环次数较少，一般小于10e4到10e5.按应力状态：单轴疲劳：单向循环应力作用下的疲劳，即只承受单向正应力或单向剪应力。
多轴疲劳：多项应力作用下的疲劳，也称复合疲劳，如弯扭复合疲劳、双轴拉伸疲劳、三轴应力疲劳等。
按载荷的幅度与频率恒幅疲劳：交变应力的幅度与频率均固定不变；变幅疲劳：交变应力的幅度变化，频率不变；随机疲劳：应力幅度与频率都随机变化。
按载荷工况与工作环境常规疲劳：在室温、空气介质中疲劳；低温疲劳：低于室温的疲劳；高温疲劳：高于室温的疲劳；机械疲劳：仅有交变应力或应变波动造成的疲劳；热疲劳：温度循环变化产生的热应力所致的疲劳；热—机械疲劳：温度循环与应变循环叠加的疲劳；腐蚀疲劳：腐蚀环境与循环应力（应变）的复合作用下导致的疲劳；接触疲劳：材料在循环接触应力作用下，产生局部永久性积累损伤，经一定的循环次数后，接触表面产生麻点、浅层或深层剥落的失效形式；冲击疲劳：重复冲击载荷导致的疲劳。
工程力学中的疲劳分析方法有哪些？
工程力学中的疲劳分析方法有哪些？一、名义应力法名义应力法是一种传统且应用广泛的疲劳分析方法。
它基于材料的SN 曲线（应力寿命曲线），通过计算结构在工作载荷下的名义应力幅来预测疲劳寿命。
首先，需要对结构进行力学分析，确定危险部位的应力分布。
然后，根据材料的 SN 曲线和应力集中系数，将名义应力转换为局部应力。
最后，结合载荷谱和累积损伤理论，计算疲劳损伤和寿命。
名义应力法的优点是简单直观，适用于结构形状和载荷相对简单的情况。
然而，它对于应力集中和复杂的加载情况处理不够精确，需要大量的试验数据来确定材料的 SN 曲线和应力集中系数。
二、局部应力应变法局部应力应变法主要考虑材料在局部区域的应力应变状态对疲劳寿命的影响。
该方法通过弹塑性力学分析，计算危险点的局部应力应变历程。
然后，利用材料的应变寿命曲线（EN 曲线）和疲劳损伤模型来预测疲劳寿命。
与名义应力法相比，局部应力应变法能更准确地处理应力集中和复杂的加载情况，适用于低周疲劳问题。
但它需要更详细的材料性能数据和复杂的数值计算。
三、损伤力学法损伤力学法从材料内部微观损伤的演化角度来研究疲劳问题。
它基于连续介质损伤力学的理论，定义了损伤变量来描述材料内部的损伤程度。
通过建立损伤演化方程，结合载荷条件，预测疲劳寿命。
这种方法能够反映疲劳损伤的累积过程和材料性能的退化，但模型参数的确定较为困难，需要大量的试验研究和理论分析。
四、断裂力学法断裂力学法以裂纹的扩展为研究对象。
通过计算裂纹尖端的应力强度因子，结合裂纹扩展速率曲线（da/dN ΔK 曲线），预测裂纹的扩展寿命。
该方法适用于已存在初始裂纹或缺陷的结构，对于高周疲劳和长寿命预测具有一定的优势。
但对于裂纹萌生阶段的预测不够准确。
五、多轴疲劳分析法在实际工程中，很多结构和零部件承受多轴应力状态。
多轴疲劳分析法专门用于处理这种情况。
常见的多轴疲劳准则有等效应变法、能量法等。
这些方法通过将多轴应力应变转化为等效的单轴量，然后采用上述的疲劳分析方法进行寿命预测。
工程力学中如何进行结构疲劳分析？
工程力学中如何进行结构疲劳分析？在工程领域中，结构的疲劳问题是一个至关重要的研究课题。
许多工程结构，如飞机机翼、桥梁、机械零件等，在长期的循环载荷作用下，容易发生疲劳破坏，从而影响结构的安全性和可靠性。
因此，如何准确地进行结构疲劳分析，成为了工程力学中的一项关键任务。
首先，我们需要明确什么是结构疲劳。
简单来说，结构疲劳是指在循环载荷作用下，结构中的材料或构件由于损伤的累积，导致其强度逐渐降低，最终发生破坏的现象。
这种破坏往往不是在一次极大的载荷作用下突然发生的，而是经过多次较小的载荷循环逐渐形成的。
要进行结构疲劳分析，第一步是对结构所承受的载荷进行准确的测量和分析。
这包括确定载荷的大小、频率、波形等特征。
在实际工程中，载荷的情况可能非常复杂，例如飞机在飞行过程中受到的气动力载荷、桥梁受到的车辆载荷等。
为了获取准确的载荷数据，常常需要借助各种测试手段，如传感器测量、数值模拟等。
在获得载荷数据后，接下来需要对结构材料的疲劳性能进行研究。
这通常通过材料的疲劳试验来完成。
在疲劳试验中，对材料试件施加不同大小和频率的循环载荷，观察其在多少个循环后发生破坏，从而得到材料的疲劳寿命曲线。
这条曲线反映了材料在不同应力水平下所能承受的循环次数。
有了载荷数据和材料的疲劳性能数据，就可以选择合适的疲劳分析方法。
常见的疲劳分析方法有基于应力的方法、基于应变的方法和基于损伤力学的方法等。
基于应力的疲劳分析方法是较为传统和常用的方法。
它通过计算结构在载荷作用下的应力分布，然后结合材料的疲劳性能曲线，预测结构的疲劳寿命。
这种方法相对简单，但对于一些复杂的应力状态和塑性变形较大的情况，其准确性可能会受到一定的影响。
基于应变的疲劳分析方法则更适用于考虑塑性变形较大的情况。
它通过计算结构中的应变分布，并结合材料的应变疲劳性能数据来进行疲劳分析。
这种方法在处理一些高温、高应变等复杂工况下的结构疲劳问题时具有较好的效果。
基于损伤力学的疲劳分析方法则从微观角度出发，考虑材料内部损伤的累积过程。
疲劳试验及其分析方法的研究与应用
疲劳试验及其分析方法的研究与应用近年来，汽车、飞机、机械等领域的发展极大地促进了人类的经济和社会进步，然而，这些高精密机械的使用却不可避免地带来了一系列涉及工程安全和健康的问题。
其中之一就是疲劳损伤。
事实上，所有材料都会经历疲劳，而重复载荷、弯曲、扭曲和震动通常是导致零件损坏的原因，进而导致事故发生。
因此，疲劳性分析变得至关重要，研究整个系统的耐久性，为工程师提供预测和防止各种疲劳现象的方法。
本文将重点介绍疲劳试验及其分析方法的研究与应用。
一、疲劳基础疲劳是由于物体在反复受到应力的作用下，经过一定次数的加载后发生异常损伤和断裂，在实际生产过程中给机械设备带来很大危害。
因此，在进行耐久性设计过程中，必须进行疲劳强度试验。
通过对构件的疲劳破坏试验分析，可以获得相应的材料、零件等物理学性质，并且能够在逐渐确定其受力下，量化分析其疲劳威胁度，以找到有效的解决方案，提高机械设备的耐久性。
二、疲劳试验方法为更好的分析疲劳效应，需要对本质的疲劳特性进行测试，并在进行疲劳寿命分析时，将这些测试中积累的数据加以利用和处理。
目前，常见的疲劳试验方法主要有6种：载荷控制疲劳试验、应变控制疲劳试验、力量降低疲劳试验、一定应力幅疲劳试验、弛豫疲劳试验和复合式疲劳试验。
您可以根据具体需要选择不同的试验方法，在其基础上结合系统化、定量地分析和处理数据，得到更具有实际意义的结果。
三、疲劳分析方法尽管疲劳试验是对材料性质的重要评估，但对于机械结构的安全性而言，疲劳分析却是更为重要的。
采用现代计算机-辅助分析技术，先将载荷历史数据转化成应力-时间/应变-时间曲线，再对其进行计算与分析，可以计算出疲劳寿命及其他性能指标。
在此基础上，结合因素分析、分类分析、回归分析等方法，以全面地预测疲劳损伤。
四、疲劳试验的应用疲劳试验不仅可以应用于机械设备 fatigue testing，而且在其他领域发挥重要作用。
例如，在汽车和气体轮机制造商中，疲劳试验可用于确保主要部件（如油泵）有足够的工作寿命;涉及到机械基础的交通运输装置，如铁路车辆和飞机，疲劳试验可以全面评估其长期安全管理的有效性;而在纺织品、食品工业和医疗工业等行业中，疲劳测试也是非常有用的。
桥梁结构的疲劳性能分析与设计
桥梁结构的疲劳性能分析与设计桥梁结构是交通建设的重要组成部分，能够便捷地连接两岸，并促进区域经济发展。
但是，桥梁结构在长时间的使用过程中会经受到多种复杂作用力，如风荷载、震动荷载、交通荷载等，长时间使用后，容易出现疲劳损伤。
因此，疲劳性能的分析和设计对于提高桥梁结构的使用寿命和保障行车安全至关重要。
一、桥梁结构的疲劳损伤机理桥梁结构在长期使用中，会长时间受到交通荷载、周期性荷载等作用力的影响，局部区域可能会出现疲劳损伤。
这种损伤是在循环荷载作用下由于塑性和疲劳应力积累导致应力集中区出现撕裂或断裂，最终导致桥梁结构的损坏。
桥梁结构的疲劳损伤机理主要表现在以下几个方面：（1）动载作用下的疲劳损伤：动载荷载作用下，桥梁结构承受随时间变化的交通荷载，其反复载荷会导致钢材中疲劳裂纹的形成，使桥梁结构逐渐疲劳损伤。
（2）土壤沉降作用下的疲劳损伤：由于铁路、公路弯曲轨道的存在、车辆交替通过、换向、停泊等运动活动，使沉降点在一个特定的时间中反复受到十分复杂的负载作用。
（3）环境因素导致的疲劳损伤：如氧化腐蚀、气候变化、大风等，这些因素都会对桥梁结构的耐久性产生不同程度的影响，这也是桥梁结构出现疲劳损伤的主要原因。
以上机理指出了桥梁结构的疲劳损伤机理，这也是桥梁结构设计和维护要注意的关键方面。
二、桥梁结构的疲劳性能分析方法对于桥梁结构而言，正确地进行疲劳性能分析，极为重要，这也是桥梁设计的关键方面之一。
下文将从不同角度，分别介绍几种主流的分析方法。
（1）偶然事件模拟法偶然事件模拟方法是指对桥梁结构在实际使用工况下可能出现的偶然负荷进行事故模拟，对桥梁结构的疲劳寿命、可靠度等进行评估。
这种方法的不足在于，需要建立针对偶发载荷的事故模型，因此工作量较大，并且普遍情况下该模拟方法并不能准确模拟实际工况。
（2）等效荷载法等效荷载法是指通过对桥梁结构荷载作用的幅值及作用次数进行等效转换，找到相等应力下等效荷载的作用次数，对桥梁结构疲劳损伤进行分析。
基于有限元分析的结构疲劳寿命方法
基于有限元分析的结构疲劳寿命方法随着科技的不断进步，结构材料的疲劳寿命成为工程设计中一个重要的考虑因素。
在工程实践中，通过基于有限元分析的方法，可以对结构的疲劳寿命进行有效的评估和分析。
本文将探讨基于有限元分析的结构疲劳寿命方法，并深入研究其原理和应用。
一、疲劳寿命评估的背景和意义在工程结构中，疲劳是材料在循环加载下逐渐累积损伤和破坏的过程。
疲劳破坏是一种常见的结构失效形式，因此对结构材料的疲劳寿命进行准确的评估具有重要的意义。
基于有限元分析的方法可以模拟结构在循环加载条件下的应力应变分布，进而对结构的疲劳寿命进行预测和优化。
二、基于有限元分析的疲劳寿命评估方法1. 建立结构有限元模型基于有限元分析的疲劳寿命评估方法首先需要建立结构的有限元模型。
通过CAD软件绘制结构的几何模型，并进行网格划分。
网格的划分需要细致而准确，以保证分析结果的可靠性。
2. 定义材料和加载条件在有限元模型中，需要定义结构的材料特性和加载条件。
材料的弹性、塑性行为以及疲劳寿命参数需要根据材料的实际情况进行设定。
加载条件包括静态加载和动态加载两种情况，需要根据实际使用环境和工况进行设定。
3. 进行疲劳寿命评估基于有限元分析的疲劳寿命评估主要通过循环载荷分析和损伤积累分析来实现。
循环载荷分析是指在预设的循环载荷下，对结构进行疲劳寿命的预测。
损伤积累分析则是根据疲劳断裂力学理论，对结构中的应力和损伤进行积累计算。
4. 优化设计和预测寿命基于有限元分析的方法可以对结构进行优化设计，通过改变结构的几何形状、材料和加载条件等参数，提高结构的疲劳寿命。
同时，疲劳寿命预测可以为结构的使用、检修和更换提供科学依据。
三、基于有限元分析的疲劳寿命评估方法的应用基于有限元分析的疲劳寿命评估方法在工程实践中得到了广泛的应用。
例如，在航空航天领域，疲劳寿命评估可以用于飞机结构的设计和维修。
在汽车工业中，该方法可以用于评估车辆的车身结构和悬挂系统的疲劳寿命。
钢结构建筑的疲劳与损伤分析
钢结构建筑的疲劳与损伤分析钢结构建筑在现代建筑领域中被广泛应用，其具备高强度、轻质、耐久等优点，然而由于长期受力及外界环境的影响，钢结构建筑也存在疲劳与损伤的问题。
本文将探讨钢结构建筑的疲劳与损伤分析，以便更好地理解和处理这一问题。
一、疲劳分析1. 疲劳现象的原因钢结构建筑在使用过程中会受到重复载荷作用，这种重复载荷作用会导致结构材料内部的微小裂纹不断扩展，最终导致结构的失效。
这种现象被称为疲劳。
2. 疲劳特征疲劳在钢结构建筑中表现为结构的变形、裂纹扩展以及结构强度的逐渐下降。
在某些情况下，疲劳还可能导致结构的坍塌。
因此，疲劳分析对于确保钢结构建筑的安全性至关重要。
3. 疲劳分析方法疲劳分析的方法包括实验研究和数值模拟。
实验研究通过对钢结构建筑进行不同程度的重复载荷测试，观察结构的变形和破坏情况，以获取疲劳寿命和失效机理等信息。
数值模拟则通过建立物理模型和应力分析模型，利用计算机软件进行结构响应和破坏预测。
4. 疲劳寿命评估疲劳寿命评估是疲劳分析的核心内容之一，它用于评估钢结构在一定重复载荷下的使用寿命。
常用的评估方法包括SN曲线法、应力幅与寿命法等。
通过这些评估方法，可以得到钢结构在不同载荷条件下的疲劳寿命，从而指导设计和维护工作。
二、损伤分析1. 损伤类型钢结构建筑在使用过程中可能会出现多种损伤类型，如腐蚀、脆性断裂、焊接缺陷等。
这些损伤类型会导致结构强度的下降和变形的增加，进而影响结构的安全性和使用寿命。
2. 损伤评估方法损伤评估方法主要包括非破坏检测和结构评估两个方面。
非破坏检测方法通过利用物理信号来检测结构内部的缺陷和损伤，如超声波检测、磁粉检测等。
结构评估则通过分析损伤的类型、程度以及对结构强度和稳定性的影响来评估结构的安全性。
3. 损伤修复和加固当发现钢结构建筑存在损伤时，需要进行相应的修复和加固措施。
修复方法包括焊接、补强、涂覆等，以修复结构损伤并恢复结构的强度和稳定性。
加固方法则通过增加结构承载能力来提高结构的安全性和使用寿命。
混凝土结构的疲劳分析
混凝土结构的疲劳分析一、疲劳分析的概念和意义疲劳是指结构在长期重复循环荷载作用下发生的损伤和破坏现象。
混凝土结构在使用过程中，受到交通荷载、风荷载、自重荷载等多种荷载的作用，这些荷载的作用是交替的、随机的，会导致结构的疲劳破坏。
因此，对混凝土结构的疲劳分析是非常必要的。
疲劳分析的主要意义在于：1.疲劳分析可以预测结构在长期重复循环荷载作用下的疲劳寿命，为结构的设计和维护提供科学依据。
2.疲劳分析可以帮助工程师了解结构的疲劳性能，优化结构设计，降低结构的疲劳破坏风险。
3.疲劳分析可以提高工程师对结构的认识，增强结构的安全性和可靠性。
二、混凝土结构的疲劳机理混凝土结构的疲劳机理主要有两种：1.微观疲劳机制混凝土是一种多孔材料，其中的孔隙会导致混凝土的强度和韧性下降。
在疲劳荷载作用下，混凝土中的孔隙会发生压缩-张拉循环变形，导致孔隙扩大、连接和合并，最终导致混凝土的微裂纹扩展和疲劳破坏。
2.宏观疲劳机制混凝土结构在长期重复循环荷载作用下，会发生宏观损伤和破坏。
这种疲劳机制主要是由于荷载作用下的应力集中和应力分布不均匀导致的，最终导致混凝土的裂纹扩展和疲劳破坏。
三、混凝土结构的疲劳分析方法混凝土结构的疲劳分析方法主要有以下几种：1.应力范围法应力范围法是一种基于疲劳试验数据的经验法，适用于轴心受拉的混凝土柱和梁的疲劳分析。
应力范围法通过对应力范围和疲劳寿命的关系进行分析，预测结构的疲劳寿命。
2.极限状态法极限状态法是一种基于结构极限状态设计思想的疲劳分析方法，适用于混凝土桥梁、隧道、堤坝等大型混凝土结构的疲劳分析。
极限状态法通过确定结构的极限状态和荷载历程，计算结构的疲劳损伤度，预测结构的疲劳寿命。
3.裂纹扩展法裂纹扩展法是一种基于混凝土裂纹扩展和断裂力学的疲劳分析方法，适用于混凝土结构中存在明显裂缝的疲劳分析。
裂纹扩展法通过确定结构的裂纹长度和裂纹扩展速率，预测结构的疲劳寿命。
四、混凝土结构的疲劳寿命预测方法混凝土结构的疲劳寿命预测方法主要有以下几种：1.应力范围法预测疲劳寿命的方法在应力范围法中，预测混凝土结构的疲劳寿命需要确定以下参数：（1）结构的应力水平和荷载历程（2）结构的疲劳极限和疲劳极限应力范围（3）结构的疲劳寿命和疲劳寿命应力范围通过计算结构的应力范围和疲劳寿命应力范围的关系，可以预测结构的疲劳寿命。
混凝土结构的疲劳性能及其应用分析
混凝土结构的疲劳性能及其应用分析一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料，具有许多优点，例如强度高、耐久性好、施工简单等。
然而，在实际使用中，混凝土结构常常遭受到疲劳荷载的作用，导致材料的疲劳损伤和结构的疲劳破坏，引起重大的安全事故。
因此，研究混凝土结构的疲劳性能及其应用具有重要意义。
二、混凝土结构的疲劳性能1. 疲劳荷载的作用疲劳荷载是指重复加载、卸载或反向加载等引起材料和结构内部应力变化的荷载。
在混凝土结构中，疲劳荷载主要来自以下几方面：（1）交通荷载：公路、桥梁、机场等交通工程中的车辆荷载和飞机荷载。
（2）风荷载：高层建筑、大型桥梁、烟囱等结构在大风作用下的荷载。
（3）地震荷载：地震引起的地表振动和结构变形。
2. 疲劳损伤的形成疲劳荷载作用下，混凝土结构内部将产生应力循环，进而导致材料的疲劳损伤。
主要表现为以下几种形式：（1）表面龟裂：混凝土表面出现细小的龟裂，呈放射状或网状分布。
（2）内部裂缝：混凝土内部出现微小裂缝，逐渐扩展并相互联通。
（3）材料变形：混凝土材料的弹性模量逐渐下降，变形能力降低。
3. 疲劳寿命的评估疲劳寿命是指混凝土结构在疲劳荷载作用下能够承受的循环荷载次数，是评估混凝土结构疲劳性能的重要指标。
常用的评估方法有以下几种：（1）S-N曲线法：采用不同频率和幅值的循环荷载进行试验，绘制出应力振幅与循环次数的对数双对数曲线，即S-N曲线，通过曲线的斜率和截距来评估疲劳寿命。
（2）双向荷载法：采用正向和反向荷载进行试验，通过测量裂缝长度和宽度来评估疲劳寿命。
（3）应力范围法：采用不同幅值的循环荷载进行试验，通过测量应力幅值和峰值应力来评估疲劳寿命。
三、混凝土结构疲劳性能的应用1. 疲劳寿命的设计在混凝土结构的设计中，应该考虑到结构所处环境的疲劳荷载情况，合理设计结构的几何形状和截面尺寸，选择合适的材料和施工工艺，以提高结构的疲劳寿命。
2. 疲劳性能的检测和评估在混凝土结构的使用过程中，应定期对结构的疲劳性能进行检测和评估。
钢结构的疲劳分析
钢结构的疲劳分析钢结构的疲劳分析是关于钢结构在长期使用过程中可能出现的疲劳破坏情况进行研究和评估的过程。
疲劳破坏是一种多发性损伤，它发生在结构在交变载荷作用下经历了许多循环应力的情况下。
钢结构的疲劳分析对于确保结构的安全性和可靠性至关重要。
1. 疲劳破坏机理钢结构的疲劳破坏机理主要与材料的微观缺陷和外部载荷之间的相互作用有关。
在结构受到交变载荷作用时，应力集中可能导致应力水平超过了材料的疲劳极限，从而引发微裂纹的形成和扩展。
随着载荷的循环应用，微裂纹逐渐扩展并最终导致结构的疲劳破坏。
2. 疲劳分析方法疲劳分析一般可以通过以下几种方法进行：2.1 应力范围法：应力范围法是最常用的一种疲劳分析方法。
它基于SN曲线（也称为疲劳寿命曲线），将钢结构在不同应力范围下的疲劳寿命进行了实验和统计，从而用于预测结构在实际工况下的寿命。
这种方法可以通过确定应力范围大小和应力周期的次数来进行结构疲劳寿命的评估。
2.2 线性累积损伤法：线性累积损伤法是一种基于线性累积损伤理论的疲劳分析方法。
它通过考虑结构在交变载荷下的应力历程和应变历程，计算结构在不同工作年限下的累积疲劳损伤，从而评估结构的寿命。
这种方法更加精确，可以对结构在复杂工况下的疲劳性能进行更全面的考虑。
3. 影响疲劳寿命的因素疲劳寿命不仅取决于材料的性能，还受到多种因素的影响。
下面是一些影响疲劳寿命的因素：3.1 材料强度和硬度：材料的强度和硬度直接影响材料的抗疲劳性能。
通常情况下，强度越高、硬度越大的材料，其抗疲劳性能越好。
3.2 表面处理：合适的表面处理可以提高钢结构的抗疲劳性能。
例如，表面喷涂防腐处理、防锈涂层等可以减轻外部环境对钢结构的腐蚀和疲劳破坏。
3.3 组织结构和缺陷：材料的组织结构和缺陷对疲劳性能有显著影响。
粗大晶粒、裂纹、夹杂物等缺陷都会降低钢结构的抗疲劳性能。
4. 钢结构疲劳分析的工程应用钢结构疲劳分析在工程实践中有着广泛的应用。
它可以用于计算结构的疲劳寿命，从而指导结构设计和维护。
钢结构疲劳分析
钢结构疲劳分析随着建筑结构的不断发展和技术的进步，钢结构在各个领域得到了广泛应用。
然而，由于长期受到外界荷载的作用，钢结构可能会出现疲劳现象，这不仅会对结构的稳定性和安全性产生影响，还可能导致结构的失效。
因此，对钢结构的疲劳特性进行分析和评估，对确保结构的可靠性和耐久性具有重要意义。
1. 引言钢结构的疲劳是指在反复加载和卸载过程中，结构材料由于应力的超过其疲劳强度极限而发生损伤与破坏的现象。
疲劳分析旨在研究结构在长期使用中疲劳荷载下的疲劳寿命和疲劳性能，以便在设计和施工阶段提出相应措施，以延长结构的使用寿命和提高结构的安全性。
2. 疲劳破坏机理钢结构的疲劳破坏主要有裂纹萌生、裂纹扩展和最终破坏三个阶段。
首先，由于外界荷载的作用，钢结构中开始出现微小的裂纹，这称为裂纹的萌生。
随着荷载的反复加载，这些裂纹会逐渐扩展，耗尽材料的强度，最终导致结构破坏。
3. 疲劳分析方法为了准确评估和预测钢结构的疲劳寿命，疲劳分析需要结合实验和数值模拟两个方面。
实验方面，通过在钢结构样本上施加不同的疲劳荷载，记录和分析其应力-应变曲线，以及裂纹的扩展情况，从而获取结构的疲劳性能参数。
数值模拟方面，基于有限元分析方法，利用计算机对钢结构的受力特性进行模拟，得出结构的应力分布和损伤程度。
4. 疲劳寿命评估疲劳寿命评估是钢结构疲劳分析的重要内容之一。
通过对结构所受疲劳荷载的频率、幅值和工作环境等参数的考虑，可以通过疲劳寿命计算公式来预测结构在特定条件下的疲劳寿命。
同时，还需考虑结构的可修复性和可靠性等因素，以综合评估结构的寿命。
5. 疲劳增强措施为了延长钢结构的疲劳寿命并提高结构的安全性，可以采取一系列的措施来增强结构的抗疲劳能力。
例如，使用高强度材料、增加横向支撑、合理设置结构连接等措施都可以有效地提高结构的耐久性和抗疲劳能力。
结论钢结构疲劳分析是确保钢结构安全可靠运行的重要手段。
通过疲劳分析，可以评估和预测钢结构在长期使用中的疲劳寿命，以及采取相应的措施来延长结构的使用寿命和提高结构的安全性。
结构疲劳强度分析及工程应用的开题报告
结构疲劳强度分析及工程应用的开题报告题目：结构疲劳强度分析及工程应用一、研究背景及意义随着现代工程技术的不断发展，高强度、轻量化及大跨度结构的应用越来越广泛。
而在使用过程中，由于受到连续的载荷作用，结构往往会出现疲劳破坏，特别是一些关键部位的疲劳寿命更是成为了工程设计中必须考虑的重要问题。
因此，对结构的疲劳强度进行分析和优化设计，对于保障结构的安全使用、延长结构的寿命具有重要意义。
目前，国内外已经研究了大量的关于结构疲劳强度的理论和应用，为工程设计提供了一定的理论基础和技术支持。
二、研究现状分析目前，结构疲劳强度分析的方法主要分为两大类：基于试验数据的经验方法和基于数值分析的理论方法。
经验方法主要是基于试验数据的统计分析，包括莫尔曼、极限应力法、等效应力法和振动法等。
这些方法在短期的实用工程中具有一定的应用价值，但由于其依赖于试验数据的限制，往往难以满足一些高精度的工程设计要求。
理论方法主要是基于数值模拟的方法，包括有限元法、多体动力学方法和流固耦合方法等。
这些方法在研究结构疲劳的机理、优化设计和寿命预测等方面都具有一定的优势，但也面临着计算复杂度高、参数确定难度大等问题。
对于这些方法的研究，已经取得了一定的进展，但在实际工程应用中还存在一些问题，比如模型参数的取值不准确、模型验证不充分等。
因此，本研究旨在对结构疲劳强度分析方法进行综述和比较，分析各种方法的优缺点，并通过典型工程实例验证其工程应用效果，为工程设计提供理论支持和技术指导。
三、研究内容及方法本研究将针对结构疲劳强度分析中存在的问题，采用综合理论和现场实验相结合的方法，探讨以下研究内容：1. 优化建立结构疲劳数值模型，选取合适的参数，并选择常用的有限元软件对其进行数值模拟。
2. 选取合适的材料，制作试验样品，通过疲劳试验验证数值模拟的准确性，并确定确定疲劳强度和寿命曲线。
3. 基于现有的工程实例，对各种疲劳分析方法进行比较和分析，并结合，为工程设计提供合适的分析建议。
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结构疲劳分析的方法以及应用
目前，对结构进行疲劳分析主要有两种途径：1）利用有限元分析软件直接对结构进行疲劳分析，最终求得结构的疲劳寿命；2）根据不同的疲劳工况，利用有限元软件分析计算出结构应力的变化，然后将其与利用规范计算出的许用疲劳应力相比较，看是否满足要求。
对于前者，最为关键的是定义输入载荷谱或应力谱，而当结构的工况相对较为复杂时，载荷谱或应力谱的定义过程就相当于后者的前期处理过程；同时，客户一般会在协议中指定结构设计计算时必须参考的标准规范，所以为了更好地满足客户的需求，建议结构疲劳计算时采用后者的方法。
根据标准规范对结构进行疲劳分析时一般包括以下五个方面：
1．疲劳载荷的确定
结构所承受的载荷可以分为三种：1）基本载荷，主要指设备在正常工作情况下通常出现的载荷（如结构自重、物料载荷、永久性动载等）；2）附加载荷，主要指设备运行或停止时可能断续出现的载荷（如设备工作风载、摩擦阻力、运行阻力、非永久性动载等）；3）特殊载荷，是指在设备工作和非工作状态时不应产生，但又无法避免的载荷（如非工作风载、结构碰撞、地震载荷等）。
疲劳计算时只需考虑基本载荷，而且对于物料载荷或其它的基本载荷，有的标准规范中还规定了疲劳计算时载荷的缩小系数。
2．循环次数的确定
同一结构，所考虑的疲劳载荷不同时，其循环次数也不尽相同，这主要是因为不同的疲劳载荷产生的原因是不同的。
例如，对于堆取料机来说，考虑物料载荷的扰动影响时是指传送皮带上物料的有无，而考虑永久性动载的扰动影响时则是指设备在工作过程中的正常启、制动，即便是同一结构的同一载荷，针对不同的工作工艺流程，其循环次数也是不同的。
所以，设备的工作工艺流程是不同载荷循环次数计算的决定性因素。
当载荷的循环次数确定后，首先应该判断其对结构的循环扰动作用是否足够多，当循环次数N≤103（104）（低周疲劳）时，无需对结构进行疲劳校核。
3．构件焊接形式的选择
工程中的钢结构多为焊接结构，构件的疲劳强度除取决于结构使用的材料外，还与接头的形状和制造方法密切相关。
被连接件的形状和连接方法会影响到应力集中的形成，从而使构件的疲劳强度大为降低。
不同的标准规范在经过大量试验的前提下，给出了针对不同的焊接接头形式的构件疲劳强度（图1，为
AS4100－1998标准中所列举的针对载荷循环次数为2×106构件的焊接形式及其许用应力幅值，左边的数字便为其疲劳强度值，单位为MPa）。
因此，如何根据结构的实际焊接形式恰当地对照标准中的焊接类型来确定结构具体部分的疲劳强度值，也需要一定经验的积累。
图1 构件不同焊接形式的疲劳强度
4．有限元计算时应力的取值
结构按不同计算工况用有限软件计算完毕后，在后处理中可以选择的应力有很多种，究竟以哪种应力作为疲劳强度校核时的参考应力很值得探讨。
在美国钢结构设计规范中明确提出，对于整个应力范围内全部承受压应力的结构，无需考虑结构的疲劳强度，因为这种情况下裂纹不会扩展出焊缝残余拉应力以外的范围。
由此，应力的取值应该区分出正负值，所以原则上来说，针对不同的结构部位，只有主应力才能够严格地区分出结构局部承受的应力是拉应力还是压应力。
按板壳单元计算结构的应力时，还有点的应力应该取值于板的顶面、中位面还是底面的问题。
由于板壳的同一点在同一工况下当其在顶面上表现拉应力时，而底面上则可能表现为压应力，所以对于同一点，校核其疲劳强度时，该点的最大应力及最小应力值的取面应该保持一致。
5．许用疲劳应力的确定
就目前不同的设计标准规范来说，疲劳计算常用方法可分为两种：1）应力比法，一般无较大残余应力的结构，如已消除残余应力的焊接结构或用螺栓、铆钉等连接的非焊接结构适合用应力比法确定其疲劳特性（目前采用应力比法的有GB3811、ISO5049、FEM，DIN，BS等规范）。
2）应力幅法，对有较大焊接残余应力、较多焊接初始缺陷的焊接结构, 应力幅法比应力比法更能反映其疲劳的实际状态（目前采用应力幅法的有GB50017、AS、AISC等规范）。
由二者的名称，明显可以看出其区别所在，应力比法疲劳强度确定的关键是结构某点最小主应力与最大主应力的比值，而应力幅法疲劳强度确定的关键是结构某点最大主应力与最小主应力的差值。
采用应力比法确定结构疲劳强度具有代表性的标准是FEM起重机设计规范和ISO5049移动式连续散料搬运设备钢结构设计规范；而采用应力幅法确定其疲劳强度具有代表性的标准是AS4100-1998和GB50017-2003钢结构设计规范。