NASGRO-疲劳断裂机理与疲劳裂纹扩展分析软件
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当前用户联盟成员 (2013-2016 )
• Airbus • Agusta Westland • Alcoa • Boeing • Bombardier Aerospace • Embraer • GKN Aerospace Engine
Systems • Honda Aircraft Engine R&D • Honeywell • IHI Corporation
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应力强度因子
• 应力强度因子K是如下参数的函数：
– 作用载荷或应力 – 裂纹尺寸和形状 – 带裂纹的结构的尺寸和形状
•
注意K的单位是：
力 长度������
长度 ，即ksi
in 或MPa
mm
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如何获得K
• 可以按下面方法计算应力强度因子K：
– 解析算法 – 数值算法 – 组合多种修正系数
• Israel Aerospace Industries • Lockheed Martin • Mitsubishi Aircraft
Corporation • Mitsubishi Heavy Industries • Siemens Energy • Sikorsky • SpaceX • Spirit Aero Systems • United Launch Alliance • UTC Aerospace Systems
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能量法
• 当生成新的裂纹表面 所需的能量小于裂纹 扩展释放的应变能， 则裂纹扩展便失稳 (Griffith, 1920)
• 裂纹扩展的驱动力是 “能量释放率” (Irwin, 1949)
FRANC3DV4微动疲劳、三维裂纹扩展和损伤容限分析软件
FRANC3D V7.4微动疲劳、三维裂纹扩展和损伤容限分析软件新一代FRANC3D（FRacture ANalysis Code for 3D）是美国FAC公司开发的新一代裂纹分析软件，用来计算微动疲劳裂纹萌生寿命（包括裂纹萌生位置和起裂方向）以及工程结构在任意复杂的几何形状、载荷条件和裂纹形态下的三维裂纹扩展和寿命。
FAC公司(Fracture Analysis Consultants, Inc.)成立于1988年，起源于国际权威的断裂力学研究机构-康奈尔大学断裂工作组，与美国军方和政府组织长期进行项目合作研究和软件联合开发。
FRANC3D是由FAC公司联合美国空军研究实验室（AFRL）、NASA马歇尔太空飞行中心、美国海军航空系统司令部(NAVAIR）及波音、普惠等公司开发的新一代裂纹分析软件，是目前全球最专业、最流行的任意三维裂纹扩展分析与损伤容限评估软件。
FRANC3D的工作流程FRANC3D采用有限元法计算断裂力学参数和任意三维裂纹扩展，与ANSYS、ABAQUS、NASTRAN 等有接口。
其工作流程如下图所示：FRANC3D的工作流程FRANC3D的功能及特点参数化裂纹库FRANC3D具备参数化裂纹库，可引入任意形状的初始裂纹：●零体积缺陷（裂纹）✓椭圆形/圆形裂纹（包括埋藏裂纹）✓穿透型单裂纹前缘裂纹✓穿透型双裂纹前缘裂纹✓长条形浅表裂纹✓圆形周向裂纹（内环、外环）✓跑道型裂纹✓用户自定义平面/近似平面内任意形状裂纹✓用户自定义空间非平面任意三维裂纹●空腔（模拟材料中的气孔、夹渣、缩孔、缩松等）●引入多重裂纹●从外部文件读入裂纹数据自适应网格划分FRANC3D采用自适应网格重新划分技术来引入和更新三维裂纹网格，并采用网格划分模板保证裂纹尖端高质量的网格，是公认的同类软件中计算精度最高的断裂力学软件。
裂纹尖端高质量的网格裂纹尖端使用1/4节点的奇异单元裂纹尖端局部网格对称来减少离散误差裂纹区域网格自动细化以保证足够的精度裂纹面划分粗大的网格以减少单元数量利用M-积分计算断裂力学参数FRANC3D默认采用M-积分来计算应力强度因子，分可分别计算出各向同性和各向异性材料中KI、KII、KIII的结果，能考虑温度、裂纹面接触、裂纹面牵引及残余应力等因素的影响。
ncode疲劳分析流程
ncode疲劳分析流程nCode Fatigue 分析流程概述nCode Fatigue 是一款先进的疲劳分析软件，用于评估材料和结构在循环载荷和环境条件下的疲劳寿命。
其分析流程涉及以下关键步骤：1. 定义材料和几何导入或创建材料模型，包括应力-应变曲线、循环应力-寿命(S-N) 曲线和疲劳裂纹扩展速率 (da/dN) 曲线。
定义几何模型，包括零件几何形状、载荷施加点和约束条件。
2. 载荷和边界条件定义施加到结构上的载荷和边界条件，包括静力载荷、动力载荷和热载荷。
指定载荷时程或载荷谱，代表实际或预测的载荷条件。
3. 有限元分析 (FEA)通过 FEA 求解几何模型，以计算应力、应变和其他应力状态。
FEA 结果提供局部和全局应力分布，这些分布对于疲劳分析至关重要。
4. 疲劳损伤计算基于 FEA 结果和材料模型，计算疲劳损伤。
使用线性累积损伤理论或雨流计数算法考虑循环载荷的影响。
5. 疲劳寿命预测分析疲劳损伤分布，以预测结构的疲劳寿命。
疲劳寿命是由材料特性、结构设计和载荷条件共同决定的。
6. 灵敏度分析执行灵敏度分析以评估设计参数对疲劳寿命的影响。
通过改变材料特性、几何形状或载荷条件，可以确定最敏感的参数。
最佳实践使用准确的材料模型和几何模型。
仔细定义载荷和边界条件，代表真实情况。
校准 FEA 模型，以确保与实验结果一致。
考虑环境因素，如温度和腐蚀。
进行灵敏度分析以确定关键设计参数。
应用nCode Fatigue 可广泛应用于各种行业，包括：航空航天：飞机和发动机部件的疲劳分析汽车：汽车部件和系统的疲劳分析能源：风力涡轮机叶片和发电机部件的疲劳分析医疗设备：植入物和手术器械的疲劳分析通过遵循这些步骤和最佳实践，工程师可以使用 nCode Fatigue 准确评估结构的疲劳寿命，并优化设计以提高耐用性和安全性。
《2024年基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》范文
《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着工程领域的不断发展，裂纹扩展的仿真与分析变得日益重要。
ABAQUS是一款广泛应用的工程仿真软件，能够有效地模拟裂纹扩展过程。
本文将详细介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件，并探讨其在实际应用中的价值。
二、ABAQUS裂纹扩展仿真软件概述ABAQUS裂纹扩展仿真软件是一款集成了先进数值方法和算法的工程仿真软件，能够模拟裂纹从初始阶段到扩展直至断裂的全过程。
该软件具有以下特点：1. 高度集成：ABAQUS软件集成了前处理、求解和后处理等模块，方便用户进行裂纹扩展的仿真分析。
2. 精确性：采用先进的有限元方法和断裂力学理论，能够精确地模拟裂纹的扩展过程。
3. 多样性：支持多种材料和几何模型，满足不同领域的仿真需求。
4. 可视化：软件支持三维可视化，能够直观地展示裂纹扩展的过程和结果。
三、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的工作原理ABAQUS裂纹扩展仿真软件通过以下步骤进行裂纹扩展的模拟：1. 建模与网格划分：根据实际需求建立几何模型并进行网格划分，为后续的仿真分析做好准备。
2. 材料属性定义：定义材料的力学性能、断裂韧性等参数，为仿真分析提供依据。
3. 边界条件与载荷设置：设置模型的边界条件和载荷，模拟裂纹扩展过程中的实际情况。
4. 求解与分析：运用先进的有限元方法和断裂力学理论，对模型进行求解和分析，得到裂纹扩展的仿真结果。
四、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的应用ABAQUS裂纹扩展仿真软件在工程领域具有广泛的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 材料科学研究：通过对材料的裂纹扩展过程进行仿真分析，研究材料的力学性能、断裂韧性等参数，为材料科学的研究提供有力支持。
2. 结构安全评估：通过对结构进行裂纹扩展仿真分析，评估结构的安全性能，预防结构破坏事故的发生。
3. 疲劳与耐久性分析：通过模拟裂纹在循环载荷下的扩展过程，评估结构的疲劳与耐久性能，为结构的优化设计提供依据。
常用结构疲劳分析软件的对比
常用结构疲劳分析软件的对比结构的疲劳破坏是其主要的失效形式，结构的疲劳强度和疲劳寿命是进行结构抗疲劳设计、强度校核的重要内容。
随着计算机技术和有限元技术的发展，结构疲劳分析方法在各个行业得到了广泛的应用,出现了多种疲劳分析软件。
常见的有：FE-F a t igue. FE-safe. M S C-Fatigu e、Nsoft 系列和WinL I FE 软件。
这些软件分别由不同的公司推出，其中FE-Fatigue和Nsoft软件是山英国的Ncod e公司推出的；MSC-Fa t igue软件是山Nc o de和MSC公司合作开发的疲劳分析软件；FE-safe软件是由英国的Sa f e T e chnolog y公司开发的;Wi n LIFE软件是由德国的Steinbe i s TZ交通中心开发的。
从以上可以看出，可以认为U前疲劳分析软件主要提供商是N soft公司、Saf e T e c h no 1 og y公司和S t e inb e is TZ交通中心这三个单位。
所以，我们把对比的对象选择为这三家单位的最新推出的疲劳软件，分别为：Ncode ICE f ilow系列的gly p h work、FE-safe5. 2版和W i nLIFE 3. 2版。
疲劳分析软件之间的差异主要表现在五个方面:操作、接口、可视化、功能和价钱。
疲劳分析软件一般作为有限元软件的后处理来进行结构的疲劳分析，需要把有限元的结果文件导入进行分析, 和訂前广泛使用的用限元软件的良好匹配是很重要的;疲劳分析软件是否能为工程师提供满意的解决实际问题的工具是一个十分关心的问题。
所以在这里主要对比的内容是:接口和功能部分。
操作和可视化也有所提及。
至于价钱不在分析的范围之内。
1、三种软件接口的比较1.1Nsoft软件的接口在Nsoft软件中，可以直接将有限元元软件的计算结果直接倒入到软件中，并能直接读出模型的材料和单元分组、以及应力的信息。
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NASGRO功能特点与优势
01
丰富的材料数据库，包含多种金 属和非金属材料的疲劳性能数据 。
02
直观的图形化用户界面，便于用 户操作和分析结果展示。
NASGRO功能特点与优势
高精度
经过大量实验验证，NASGRO具 有较高的计算精度和可靠性。
易用性
提供详细的用户手册和在线帮助 文档，方便用户学习和使用。
机械
预测和分析各种机械设备的疲劳裂纹扩展行为。
应用领域与案例分析
某型飞机机翼疲劳裂纹扩展分析
利用NASGRO对机翼结构进行建模和分析，预测裂纹扩展路径和剩余寿命，为维 修决策提供支持。
某石油管道疲劳寿命预测
基于NASGRO软件对管道进行疲劳裂纹扩展模拟，评估管道的疲劳寿命和安全性 能。
02 安装与配置NASGRO软件
B
C
提取应力时间历程
从有限元分析结果中提取关键部位的应力时 间历程。
疲劳寿命计算
采用NASGRO软件对应力时间历程进行雨 流计数处理，获取应力幅值和均值等参数， 进而计算疲劳寿命。
D
实例分析：某型飞机机翼疲劳寿命预测
飞机机翼有限元模型建立
根据某型飞机机翼的几何形状 、材料属性和边界条件等，建 立有限元模型。
谢谢聆听
01
主界面布局
菜单栏、工具栏、项目树、属性窗口等
02
功能导航
通过菜单栏和工具栏快速访问常用功能
03
自定义界面
根据个人习惯调整界面布局和元素
数据输入与编辑技巧
01
02
03
数据输入方式
手动输入、导入外部文件 等
数据编辑技巧
复制、粘贴、撤销、重做 等常用编辑操作
基于NASGRO飞机典型结构裂纹扩展分析
基于NASGRO飞机典型结构裂纹扩展分析陈浩【摘要】损伤容限评定已经成为当前民用飞机设计的指令性要求,裂纹扩展分析是损伤容限评定的重要手段之一.NASGRO作为专业软件,提供了计算平台,根据不同的裂纹扩展分析模型,对飞机典型结构(机身加强框、机翼下壁板)进行裂纹扩展计算,比较不同方法对结果的影响.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】5页(P19-23)【关键词】裂纹扩展分析;NASGRO;机身加强框;机翼下壁板【作者】陈浩【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院,上海200030【正文语种】中文【中图分类】V215.5+2民用飞机结构设计经历了从静强度设计、疲劳设计、破损安全设计到目前的耐久性与损伤容限设计的过程。
可以说，对民用飞机的的安全性和经济性提出了越来越高的要求。
在最新的民航条例(联邦航空条例FAR25部，中国民用航空规章CCAR25，欧洲联合航空条例JAR25部等等)中提出了指令性的要求，任何新研制的以及正在服役的民用飞机都必须满足损伤容限设计要求。
损伤容限是指结构在受到疲劳载荷，各种使用环境条件下产生的初始缺陷，且该缺陷随即逐渐增长，导致原结构的承载能力下降，在一定的使用周期内结构仍然保持足够的剩余强度而不会被破坏的能力。
裂纹扩展分析作为损伤容限设计的重要手段之一，是计算初始裂纹长度扩展到允许的裂纹长度所需要的时间周期(载荷周期)，其目的是为了得到结构的裂纹扩展寿命，确保在飞机预计寿命期内，裂纹达不到危及飞机安全的程度。
疲劳裂纹扩展速率是反映结构裂纹在疲劳循环载荷作用下扩展速度的一个重要指标。
大量的实验结果和研究发现，疲劳裂纹扩展速率是应力强度因子幅值的函数，两者在坐标系上呈现一个倒S形曲线[1]。
曲线可分为三个区域A区、B区和C区。
A区为疲劳裂纹的萌生阶段，该区域内存在一条渐近线ΔKth(应力强度因子门槛值幅值)，当ΔK≤ΔKth时，疲劳裂纹基本不扩展；B区为裂纹亚临界扩展区，是疲劳裂纹稳定扩展区域，决定疲劳裂纹扩展寿命的主要区域；C区为疲劳裂纹快速扩展区域，该区域有一条渐近线ΔKC(ΔKIC)，称为材料的断裂韧度(幅值)，da/dN很大，疲劳裂纹快速扩展导致结构失效(图1)。
断裂力学裂纹扩展
断裂力学裂纹扩展做裂纹扩展仿真确实比较难，目前一般都是以弹性断裂力学为基础，二维裂纹扩展容易一些，三维裂纹比较复杂，如果仅是要获得扩展寿命，裂纹长度，可以自己编程做，我是这样做的。
如果要想获得不同裂纹前沿的应力应变场和K，模拟结构裂纹随载荷的动态真实变化，可能要借助软件：（1) Beasy，边界元软件，将三维问题解化为二维问题，比较方便。
（2) Fatigue软件，也还可以，但对复杂结构很难胜任。
（3) FE-fatigue 也不错（4) FRANC3D。
至于计算，常用的方法有：（1）Prescribed Method特点：裂纹只能沿单元边界扩展。
（2）Analytical Geometry Method特点：将几何和载荷、约束分解为简单的解析形式。
（3）Known Solution Method特点：查表求已知解。
两个重要软件：NASGRO and AFGROW（4）Meshfree method美国西北大学做的最好。
优点是不需重新划分网格。
（5）Adaptive BEM/FEM自适应网格边界元/有限元，用的较广。
（6）Lattice method格子方法（7）Atomic method一般使用分子动力学方法。
（8）Constitutive method在本构方程里引入破坏准则，无需预先引入裂纹。
如本人上篇帖子。
（9）Cohesive element使用cohesive element。
断裂学科研究的新趋向第十届国际断裂大会（ICF10）的情况介绍四年一届的国际断裂大会(Int. Conference of Frature, ICF-10)于2001年12月3日～12月6日在美国夏威夷召开。
与会的有来自44个国家的代表约610人。
中国参加会议的代表并有论文在论文集上发表的计34人（含中国香港10人），其中部分代表因故未能到会。
此次会议的举办是成功的，现将会议的简要情况与参加会议的体会及有关建议分别作简单汇报于下。
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数据筛选
提供数据筛选功能，可根据条件筛选 出符合条件的数据记录。
05
数据分析与可视化呈现
数据处理流程介绍
数据收集
确定数据来源，进行数据的采集和整理。
数据清洗
对数据进行去重、缺失值处理、异常值处理等，保证数据质量。
数据转换
根据分析需求，对数据进行转换和加工，如数据分箱、指标计算等。
数据规约
降低数据维度，提取关键特征，减少数据噪音，提高分析效率。
等。
如缩放(Ctrl+鼠标滚轮) 、旋转(Alt+鼠标左键)
等。
如分析(F5)、后处理(F6) 、优化(F7)等。
用户可以根据自己的习 惯自定义快捷键，提高
操作效率。
04
数据输入与编辑技巧
数据类型及格式要求
数值型数据
支持整数和小数，采用标准数 值格式输入，如科学计数法。
文本型数据
支持字母、数字、下划线等字 符组合，区分大小写，文本长 度有限制。
支持从外部文件（如Excel、CSV等）导入数 据，提高数据输入效率。
使用模板
提供数据输入模板，用户可根据模板格式要 求填写数据。
数据编辑技巧分享
数据校验
在数据输入过程中进行实时校验，确 保数据的准确性和完整性。
数据修改
支持对已输入的数据进行修改，提供 撤销和重做功能。
数据排序
允许按照指定字段对数据进行排序， 方便数据查看和分析。
02
建立模型
根据问题的性质，选择合适的物理模型或数学模型进行描述。例如，对
于疲劳裂纹扩展问题，可以采用裂纹扩展速率模型进行描述。
03
确定参数
根据所选模型，确定需要输入的参数，如材料属性、载荷历程等。
《2024年基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》范文
《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着现代工程领域对材料性能要求的不断提高，裂纹扩展仿真技术成为了研究材料力学行为的重要手段。
ABAQUS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种复杂问题的数值模拟。
本文将详细介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件，包括其基本原理、主要功能以及在工程实践中的应用。
二、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的基本原理ABAQUS裂纹扩展仿真软件基于有限元法，通过建立精确的数学模型，模拟裂纹在材料中的扩展过程。
该软件采用先进的数值计算方法，包括断裂力学、损伤力学等理论，对裂纹的萌生、扩展及最终断裂过程进行精确预测。
此外，该软件还支持多种材料模型和本构关系，以满足不同工程需求。
三、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的主要功能1. 材料模型与本构关系：ABAQUS裂纹扩展仿真软件支持多种材料模型和本构关系，用户可根据实际需求选择合适的模型进行仿真。
2. 裂纹萌生与扩展模拟：该软件可模拟裂纹的萌生、扩展及最终断裂过程，为用户提供详细的裂纹扩展路径和形态信息。
3. 参数化建模与优化：用户可通过参数化建模方法，建立精确的有限元模型，并进行优化设计，以提高仿真结果的准确性。
4. 后处理与分析：软件提供丰富的后处理工具，用户可对仿真结果进行可视化处理、数据分析和结果报告等操作。
四、ABAQUS裂纹扩展仿真软件在工程实践中的应用1. 航空航天领域：ABAQUS裂纹扩展仿真软件在航空航天领域具有广泛应用，可用于模拟飞机、火箭等结构件的裂纹扩展过程，为结构设计和优化提供有力支持。
2. 汽车制造领域：在汽车制造过程中，材料的疲劳裂纹扩展是一个重要问题。
ABAQUS裂纹扩展仿真软件可对汽车零部件进行疲劳裂纹扩展仿真，为提高产品质量和降低生产成本提供有力保障。
3. 土木工程领域：在土木工程领域，混凝土、岩石等材料的裂纹扩展问题具有重要意义。
ABAQUS裂纹扩展仿真软件可对建筑结构、桥梁、隧道等工程的材料性能进行仿真分析，为工程设计提供有力支持。
ALOF——新一代三维疲劳裂纹扩展分析软件
ALOF——新一代三维疲劳裂纹扩展分析软件吴圣川;吴玉程【期刊名称】《计算机辅助工程》【年(卷),期】2011(20)1【摘要】针对当前亟需开发能分析和评估含缺陷工程结构及装备的专业商业软件的现况,基于成熟的扩展有限元法(eXtended Finite Element Method,XFEM)和自主研发的虚节点法(Virtual Node Method,VNM),推出具有完全自主知识产权的三维疲劳裂纹扩展分析软件ALOF(Analyses Laboratory of Fracture).介绍ALOF求解断裂问题的流程及其特点:可以方便地导入完整的CAD模型及多种形式的裂纹模型,可以自动生成疏密合理的二维和三维裂纹扩展分析网格;具有丰富的失效准则库;能自动分层加密裂尖区域网格;能全自动地进行裂纹扩展计算等.与同类软件相比,ALOF更简单、更精准、更高效和更专业.利用ALOF进行的3个实际工程案例表明,ALOF能准确、高效评估任意复杂缺陷体的剩余强度和疲劳寿命.【总页数】5页(P136-140)【作者】吴圣川;吴玉程【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院先进材料连接与仿真中心,合肥,230009;合肥工业大学材料科学与工程学院先进材料连接与仿真中心,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】O241.82;TB115.7【相关文献】1.涡轮盘中心孔三维疲劳裂纹扩展分析 [J], 薛志远;胡晓安;饶国锋;赵高乐2.使用疲劳裂纹扩展数据的疲劳裂纹扩展的可靠性分析方法 [J], 张洪才;陈举华;黄克正3.钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹的三维扩展及寿命分析 [J], 杨雅斌;石广玉4.基于FRANC3D和ABAQUS联合仿真三维疲劳裂纹扩展分析及寿命预测 [J], 熊勋;杨莹;汪舟;甘进;王晓丽;盖文岳;李杨5.三维疲劳裂纹扩展的可靠性分析 [J], 易当祥;刘春和;赵韶平;焦佩利;朱三可因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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NASGRO软件是美国NASA、洛克希德•马丁公司、美国西南研究院（SwRI）等机构联合开发的断裂力学分析软件，是NASA、FAA、ESA等机构进行损伤容限认证用的标准软件。
NASGRO-疲劳断裂机理与疲劳裂纹扩展分析软件
NASGRO软件背景
NASGRO是上世纪80年代美国航空航天局约翰逊宇航中心（NASA Johnson Space Center）在欧洲航天局和FAA的技术协助下开发的软件，NASGRO最初被用于对NASA航天器的断裂失效进行预测和控制，在NASA的老化飞机研究项目中，NASGRO被选定为飞机结构疲劳裂纹扩展分析的指定软件，从而使得NASGRO的分析能力得到了极大的提升。
20多年以来，NASGRO的功能在尖端项目应用中不断丰富和扩充，被应用于以航空航天和军工为代表的各行各业，已经发展成为具有广泛适应领域的疲劳裂纹预测和生长分析专业尖端技术软件。
目前NASGRO在全球40多个国家有超过1700家用户。
美国西南研究院（SwRI）在2000年与NASA签署了太空行动协议，开始负责NASGRO的开发和用户服务。
NASGRO软件技术简介
NASGRO是用于疲劳断裂预测以及疲劳裂纹扩展寿命预测的软件，其主要功能包括：• 疲劳裂纹生成（初始化）分析。
• 疲劳裂纹扩展和断裂分析。
• 预测结构寿命。
• 处理并储存疲劳裂纹扩展参数。
NASGRO提供了统一的Windows风格图形用户界面，在界面下集成各个分析模块，包括：• NASFORM：疲劳裂纹生成（初始化）模块。
• NASFLA：核心寿命预测模块。
• NASBEM：二维边界元分析模块。
• NASMAT：材料数据库模块。
NASGRO界面
NASGRO提供了集成的Windows风格图形用户界面，用户可以方便直观地输入参数或者建立批处理文件，并可以方便地观察和修改。
用户在该界面中可以对同类裂纹进行不同几何参数或者缩放系数的敏感性分析。
NASFORM
NASFORM是NASGRO的疲劳裂纹初始化模块。
NASFORM提供了一个应力寿命模型和四个应变寿命方程，可以输入应变寿命数据。
NASFLA
NASFLA是NASGRO的核心寿命预测模块。
NASFLA提供了独特的强大断裂力学分析功能，可以对多种类型的断裂力学问题进行计算，例如：
• 计算给定裂纹几何形态和载荷条件的应力强度因子，并且可以列表或图形化显示计算结果。
NASFLA可以考虑超过60种的裂纹几何形态。
• 基于几何形态、初始裂纹长度和载荷谱来计算裂纹扩展并最终确定导致裂纹非稳定发展的载荷循环数或者寿命，在此计算中应用NASGRO裂纹扩展方程、Walker方程以及输入数据表。
• 计算在给定的载荷历史条件下，将导致裂纹扩展失效的临界初始裂纹尺寸。
• 计算在给定载荷下，应力强度因子将等于材料断裂韧度的临界最终裂纹尺寸。
• 进行持续裂纹扩展分析，计算裂纹扩展速度，从而确定在材料断裂失效前能够经受一个恒定载荷作用的时间。
NASBEM
NASBEM是NASGRO的二维边界元分析模块，用于计算二维形态裂纹的应力强度因子，可以考虑多轴载荷条件以及混合裂纹模式。
NASBEM可以用于建立应力强度因子表以及相应的裂纹长度，并进一步用于NASFLA模块预测寿命。
NASBEM也可以计算任意形状未开裂二维区域的应力场。
NASBEM包括三个部分：
• 友好的数据输入界面。
• 边界元求解器，包括应力强度因子计算程序。
• 后处理应力分析程序，提供了图形输出选项。
NASMAT
NASMAT可用于对材料的疲劳裂纹扩展数据或者断裂韧度进行存储、提取或者曲线拟合。
NASMAT的材料数据库以英制与国际单位制方式提供了众多的材料数据，如下表所示。
材料数据库提供了超过9000组数据，其中包括超过3000组的疲劳裂纹扩展数据以及超过6000组的断裂韧度数据点。
用户可以对这些数据查找、绘图或者拟合，以用于NASGRO裂纹扩展方程或者用户指定的扩展速度方程。
这些数据也可以输入到扩展速度表中。