FEMFAT疲劳分析教程
FE-SAFE疲劳分析ABAQUS知识讲解
F E-S A F E疲劳分析A B A Q U SFE-SAFE疲劳分析ABAQUS （上）(2013-11-04 10:18:42)转载▼标签：分类：ABAQUS教育看了看网上关于疲劳分析的实例，发现就那么几个，而且都是ANSYS做的。
我泱泱大国，竟然少人能去做这等利国利民的好事。
本人和同学经过研究和分析，总结出了如何用ABAQUS来进行疲劳分析。
1.运行abaqus模型，计算出结果，得到odb格式的文件。
这个最简单，却往往耗费了最多的时间。
2.将第1步得到的odb文件导入到FESAFE中，步骤：双击FESAFE,出现基本设置后点OK，进入FESAFE页面。
点击File，点击Open Finite Element Modle，如图：找到ABAQUS计算得出的odb格式文件，选中，打开，如图：出现“ODB Pre-Scan”对话框，点击“Yes”，如图：出现“Delete Groups”对话框，意思是是否要删除以前赋予的力的数据，点击“Yes”，如图：出现“Pre-Scan File”对话框，点击"Yes"或"No"均可，如图：出现"Select Datasets To Read"，选择所需要分析的选项，点击"OK"，如图：出现“Loaded FEA Models Properties”对话框，选择你的单位制，点击“OK”，如图：出现“Edit Group List”对话框，点击“Yes”，如图：出现“Select Groups To Analyse”对话框，依次点击下图标注的“1”、“2”、“3”，如图：到此，FESAFE 基本的导入过程已经结束了。
FESAFE疲劳分析 ABAQUS（下）(2013-11-06 09:03:57)转载▼标签：分类：ABAQUS教育正在数据硬盘功率将odb文件导入后就是各项参数的设置了，具体如下：1.在Current FE Models 对话框里有“Datasets”选项，底下是分析步“step”，点开你需要施加力的“increment”，选中应力，如图：2.在“Loaded Data Files”对话框中空白处点击右键，选择“Open Data Files”，如图：3.选择你需要输入力的txt文件，txt文件代表了输入力的方式，注意txt文件不能放到桌面，而是放到其他硬盘里：4.txt文件导入后，在“Loaded Data Files”对话框中多了个txt小菜单，点击其中的曲线图标：再点击左侧的“Loading Settings”：5.清除之前疲劳计算的数据，如图：6.单击“Add...”，选择“A LOAD * dataset”，此时应力已经导入了。
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FEMFAT的白车身疲劳分析
基于FEMFAT的白车身疲劳分析白车身是指整车的车身结构，一般由车身骨架和车身面板组成，是整个汽车结构的基础和支撑。
疲劳是指材料或构件在循环加载下发生的损伤过程，是工程应力分析的重要内容之一、车身在使用过程中，常常面临着多种不同方向和不同幅值的载荷作用，这会导致车身结构存在疲劳问题。
因此，对于白车身结构进行疲劳分析是非常重要的，可以保证车身在使用寿命内不会出现疲劳失效，从而确保车身的可靠性和使用寿命。
FEMFAT是一种用于高级疲劳分析的软件工具，它基于有限元方法，能够对复杂结构进行应力分析和疲劳分析。
在白车身疲劳分析中，FEMFAT可以帮助工程师确定车身结构的疲劳寿命，并评估不同工况下的疲劳稳定性。
首先，进行白车身疲劳分析的第一步是建立有限元模型。
通过对车身结构进行划分和网格划分，将车身结构离散成多个小单元，在各个节点上定义材料特性和边界条件。
然后，使用FEMFAT进行载荷和应力计算，得到车身结构在不同工况下的应力分布情况。
接下来，根据车身结构的应力分布情况，利用疲劳材料参数，使用FEMFAT进行疲劳寿命预测。
FEMFAT提供了多种常见的疲劳寿命估算方法，如S-N曲线法、局部应力方法和振动疲劳方法等。
工程师可以根据实际情况选择合适的方法进行疲劳寿命估算。
此外，FEMFAT还可以进行疲劳稳定性评估。
疲劳稳定性是指结构在疲劳循环载荷下的疲劳寿命分布情况，也称为疲劳敏感性。
通过使用FEMFAT的概率疲劳分析功能，可以评估不同工况下的疲劳稳定性，找出疲劳敏感性较高的位置和部件，从而指导结构的优化设计。
最后，通过FEMFAT进行白车身疲劳分析后，工程师可以得到车身结构的应力分布情况、疲劳寿命预测和疲劳稳定性评估等结果。
这些结果可以为结构设计和优化提供重要参考，提高车身结构的可靠性和使用寿命。
总之，基于FEMFAT的白车身疲劳分析是一种重要的工程应用。
通过使用FEMFAT，工程师可以对车身结构进行应力分析和疲劳分析，预测车身的疲劳寿命，并评估疲劳稳定性。
FEMFAT示例教程
1、选择出出文件的格式. 供不同的后处理软件使用。
2、选择文件名。
输出的文件，用 abaqus或是 hyperviewer等工具进 行后处理。
1 2
九、提交计算
各种参数设置好 之后，就可以点 击 analysisstart 进行分析了。
点击之后，会弹 出确认对话框， 可对已设置的参 数进行检查。
以上只是针对最简单的使用。具体点的理论可参看帮助 方档。
谢谢
二、选择要进行分析的单元，节点
为了节省计算时间，
1
一些不重要的地方及
不关心的地方可以不
参与计算。这个是通 过分组一实现的。
2
1、选择需要进行疲 劳分析的节点，单元
2、确认选择
三、有限元应力结果输入
1、选择应力的类型， 一般选择为上应力， 下应力
2、选择FEA的结 果文件及分析步
1 2
Upper,lower分别进行 一次选择，并确定相 应的分析步。
FEMFAT使用介绍
一、有限元结果模型导入
疲劳分析某种程 度上说是FEA的一 种后处理，所有、选择FEA分析结 果的格式
2、选择FEA结果文 件
1 2
可查看模型
单位一般用mm，在dimension里可以看到模型的尺寸，以验 证模型导入是否正确。点击visualizer可以打开模型查看窗口。
七、分析参数选择
1、分析类型一般 选择safety factor , 得到零件各个节点 处的安全系数。
2、选择应力循环的类 型，一般有R=const, Sig_m=const 两种
3、选择应力类型，如 果材料定义好了，根据 材料的类型自动选择。
4、选择存活率。一般 是90%。
白车身FEMFAT疲劳分析流程
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
12
BIW疲劳分析流程
FEMFAT疲劳计算
• ECS应用FEMFAT MAX来计算BIW的多轴向疲劳损伤值，损伤值的倒 数就是寿命值。我们可以增加行驶路程，比如道路谱采集只有5公里， 而我们的实际耐久要求是20万公里，那么在软件中乘以一个 20万/5 = 4 万的系数就可以了。所得到的结果可以证明此BIW是否能经受的住20万 公里的坏路行驶。 • 在疲劳损伤值计算前，需要输入FE模型的节点和单元、材料信息S-N 曲线、各通道的载荷谱和相应的单位应力值、影响参数等信息。 • FEMFAT Visulizer的是一个后处理模块，可以直接察看计算结果。
• 此项目采用路谱方法对白车身的基础材料、焊缝和焊点进行疲劳损 伤值计算。
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
19
项目介绍
Daihatsu某型轿车 • 此项目采用路谱方法对白车身的基础材料、焊缝和焊点进行疲劳损伤
值计算。
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
20
项目介绍
Daihatsu某型轿车
FEMFAT 在工程项目中的应用
白车身有限元及疲劳分析
Engineering Center Steyr GmbH & Co KG (ECS)
斯太尔工程技术中心
白车身有限元及疲劳分析
目标:
1. BIW疲劳分析流程
2. 运用FEMFAT进行BIW疲劳分析的项目举例
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
• 此项目采用路谱方法对白车身的基础材料、焊缝和焊点进行疲劳损伤 值计算。
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
FEMFAT疲劳分析教程
来指定。
定义载荷谱的实例（2个不同的阶段）： 阶段1，-200N至400N，循环103次 阶段2，-100N至200N，循环104次 则对应载荷：
载荷 1 2 幅值 [N/mm2] 300 150 平均应力 [N/mm2] 100 50
单位应力100 N/mm2，表格中输入如下:
No. 1 2 N (-) 1,000 10,000 F_A (-) 3.0 1.5 F_M (-) 1.0 0.5
2013
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
6
Material data材料数据
材料数据 有数种方法为FEMFAT提供分析所需的材料数据： • 在材料数据库中有绝大部分分析所需的材料。 • 对于特殊材料，如果数据不足，或者现有材料中 的数据需要稍作修改，推荐使用material generator。 • 显示的材料数据可以手动输入。
可锻钢质和铝质材料表面处理影响
方法 渗氮法 渗氮深度 0.1至0.4 mm 表面硬度 700至1000 HV 10 渗氮法 渗氮深度 0.1至0.4 mm 表面硬度 700至1000 HV 10 渗碳法 渗碳深度0.2至0.8 mm 表面硬度670至750 HV 渗碳法 渗碳深度0.2至0.8 mm 表面硬度670至750 HV 碳氮共渗 淬硬深度 0.2 to 0.4 mm 最小表面硬度 670 HV 10 无凹槽 有凹槽 无凹槽 有凹痕 无凹槽 试样 类型 化学-热处理法 直径 [mm] 8 - 15 30 - 40 8 - 15 30 - 40 8 - 15 影响系数 (KV)* 1.15 - 1.25 1.10 - 1.15 1.90 - 3.00 1.30 - 2.00 1.20 - 2.00
FEMFAT疲劳分析教程
FEMFAT疲劳分析教程
FEMFAT（有限元疲劳分析工具）是一种用于预测部件疲劳寿命和性能的软件工具。
它基于有限元方法，可以对结构进行疲劳分析、寿命预测和结构优化。
本教程将介绍FEMFAT软件的基本使用方法和疲劳分析的基本原理。
第一部分：FEMFAT软件介绍
1.FEMFAT软件的基本功能和应用领域；
2.FEMFAT软件的主要特点和优势；
3.FEMFAT软件的安装和设置。
第二部分：建立有限元模型
1.导入CAD模型到FEMFAT软件；
2.确定模型的边界条件和加载条件；
3.定义材料性能参数。
第三部分：疲劳加载和分析
1.定义疲劳分析的加载条件；
2.进行疲劳分析，包括应力分析和应变分析；
3.疲劳寿命预测方法和理论。
第四部分：结果分析和优化设计
1.分析疲劳分析结果，包括寿命预测和疲劳热图；
2.根据结果进行优化设计，改进结构的疲劳性能；
3.结果验证和优化方案的效果评估。
第五部分：案例分析
1.疲劳分析实例，如汽车发动机支架的疲劳分析；
2.案例的建模、加载条件和分析过程；
3.案例结果分析和优化设计。
第六部分：注意事项和常见问题
1.使用FEMFAT软件时的注意事项和使用技巧；
2.常见问题解答。
总结：FEMFAT软件是一种强大的疲劳分析工具，可以用于预测结构部件的疲劳寿命和性能。
通过本教程，您将学会使用FEMFAT软件进行疲劳分析，并能够根据分析结果进行结构的优化设计，提高结构的疲劳寿命和性能。
希望本教程能够帮助您更好地理解和使用FEMFAT软件。
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
femfat手册
femfat手册FEMFAT（Femtosecond Electro-Optic Fatigue Testing）手册是一份用于指导进行飞秒电光疲劳测试的详细指南。
以下是一份800字左右的FEMFAT手册概述：一、引言飞秒电光疲劳测试（FEMFAT）是一种用于研究材料在极端条件下的疲劳性能和断裂行为的高精度测试方法。
该测试利用飞秒激光脉冲产生微结构变化，并观察材料在疲劳过程中的响应。
本手册旨在为研究人员和工程师提供FEMFAT测试的基本原理、方法和应用指南。
二、测试原理FEMFAT测试基于飞秒激光脉冲与材料相互作用的过程。
飞秒激光脉冲具有极高的能量密度，可以在材料中产生微结构变化，如微孔、微裂纹等。
这些变化可以作为疲劳裂纹的起始点，并导致材料在疲劳过程中迅速断裂。
通过观察材料在疲劳过程中的响应，可以研究材料的疲劳性能和断裂行为。
三、测试方法1.样品准备：选择具有代表性的样品，并进行适当的表面处理，以确保激光脉冲与材料之间的良好相互作用。
2.激光设备：使用具有飞秒激光脉冲输出的激光设备，以产生具有足够能量密度和脉冲宽度的激光脉冲。
3.加载系统：设计并构建一个能够施加疲劳载荷的加载系统。
该系统应能够以恒定的载荷和频率对样品进行加载，并持续观察样品的响应。
4.观察与记录：在加载过程中，使用适当的显微镜和成像系统观察样品的微结构变化和裂纹扩展。
记录每个阶段的变化和裂纹扩展情况，并分析数据以确定材料的疲劳性能和断裂行为。
四、应用指南1.选择合适的材料：根据应用场景和需求，选择适合的测试材料。
例如，金属、陶瓷、聚合物等材料都可以进行FEMFAT测试。
2.确定测试参数：根据样品的特性和应用需求，确定适当的激光脉冲能量密度、脉冲宽度、加载频率等测试参数。
3.数据分析与解释：对记录的数据进行详细的分析和解释，以确定材料的疲劳性能和断裂行为。
这包括确定疲劳寿命、裂纹扩展速率、断裂韧性等关键参数。
4.优化与应用：根据测试结果，对材料进行优化或改进，以满足特定应用场景的需求。
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。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!fe-safe 疲劳分析流程通常包括以下步骤：1. 模型准备导入几何模型：将需要进行疲劳分析的零件或结构的几何模型导入到 fe-safe 软件中。
FEMFAT高端疲劳强度及优化分析软件
021-54240610
13916919308
www.shห้องสมุดไป่ตู้
HePu-Technology—专业的 CAE 提供商
在 FEMFAT PLAST 中通过应用局部应力，先后次序的影响将近似的用"有利于 的"和"无利于的"次序进行作用。 当从有限元分析得到线性应力后，一个循环稳定的应力-应变曲线将被用来 计算弹性-塑性应力。第一步，最大应力将通过 Neuber 双曲线从新计算出来。下 一步，对于逆循环弹塑性的最小应力将被确定。 当先后次序的影响被考虑时，依赖于平均应力的大小，雨流矩阵中条目的各 局部损伤值将被叠加在一起。 先前条目的被重新调整的应力将被传递到下一个被 计算的条目。 依赖于压缩的平均应力的雨流矩阵中的单元与依赖于拉伸的平均应 力的单元是不同的。 BREAK 模块:静态过载分析; 当用户对模型的节点由于线性计算产生的高应力梯度而断裂进行预测感兴 趣时，用户可以选择这个分析方法。这意味着本质上 FEMFAT BREAK 不是疲 劳分析项目，但它是一个基于线性分析结果的十分有用的工具，来试图在不同的 设计方案的选择上减少所需的试验次数。 FEMFAT BREAK 考虑了模型中的相对应力梯度来决定应力的极限。 通过材 料的特性(断裂应力和杨氏模量)以及 Neuber 双曲线的应用，FEMFAT 可以确定 材料的 Neuber 应力极限。这是一个可允许应力的最大值相对于相对应力梯度的 信息，它是由试棒的拉和压力产生的破坏应力而得到的。 HEAT 模块:考虑温度影响的热疲劳分析; FEMFAT HEAT 模块的用途是为了零部件在受到机械和热冲击下的低周疲 劳分析。特别是发动机部件如缸盖、活塞、排气歧管、涡轮叶片等必须满足经济 性和疲劳耐久性的设计要求。 目前随着对发动机重量，性能和排放等要求的不断提高，发动机零部件和排 气歧管等比以前将受到更大的负载和更高的温度。 这样零部件在高温高压同时作 用下的疲劳寿命计算就显得尤为重要了。 目前热机械疲劳的预测越来越受到工程 师们的关注，他们试图通过在等温的状况和单一重复的载荷工况下进行模拟。然 而等温试验在不断变化的应变和温度情况下并不能获得全部的损伤机理。正像 Sehitoglu 教授所说的那样， 在热机械工况作用下， 我们应当对影响材料特性不同
FEMFAT疲劳分析教程
FEMFAT疲劳分析教程FEMFAT（Finite Element Method Fatigue）是一种基于有限元方法的疲劳分析软件，广泛应用于汽车、航空航天、能源等行业。
本文将分为以下几个部分，介绍FEMFAT的概述、使用方法和实际案例，以帮助读者了解和应用FEMFAT疲劳分析。
一、FEMFAT概述FEMFAT是一种基于有限元方法的疲劳分析软件，用于评估结构在长期加载下的疲劳寿命和可靠性，通过损伤积累模型计算零件的疲劳寿命，并可预测在不同载荷条件下结构的寿命。
FEMFAT可以与CAD、CAE软件无缝集成，提供多种工况加载、材料模型和疲劳准则，帮助工程师快速准确地评估和优化结构的疲劳性能。
二、FEMFAT使用方法1.数据准备：导入CAD模型、网格划分、边界条件、材料参数和加载条件等输入数据。
2.模型设置：选择疲劳分析类型、加载类型和时间历程等。
3.材料设定：选择合适的材料模型，输入材料参数。
4.载荷设定：设置加载类型、加载方向和加载大小等。
5.网格划分：对模型进行网格划分，保证适当的网格密度和准确的边界条件。
6.分析运行：运行疲劳分析，根据设定的材料模型和载荷条件，计算结构的疲劳寿命和应力分布等结果。
7.结果分析：分析疲劳寿命和应力分布等结果，根据需要进行结果的优化和改进。
三、FEMFAT实际案例1.汽车悬挂系统疲劳分析：通过FEMFAT可以评估汽车悬挂系统在不同道路条件下的疲劳寿命，确定零部件的寿命和失效位置，从而指导设计优化和材料选择。
2.飞机机翼疲劳分析：通过FEMFAT可以评估飞机机翼在飞行过程中的疲劳寿命，确定结构的安全系数，优化结构设计，提高飞机的可靠性和安全性。
3.桥梁结构疲劳分析：通过FEMFAT可以评估桥梁结构在大风和地震等加载下的疲劳寿命，确定结构的可靠性，指导维护和保养工作，提高桥梁的使用寿命。
总结：FEMFAT是一种基于有限元方法的疲劳分析软件，可以用于评估结构的疲劳寿命和可靠性。
femfat手册
femfat手册FEMFAT 手册FEMFAT 是一款专业的结构分析软件，用于预测和评估机械结构在实际使用过程中的疲劳寿命。
本手册将详细介绍 FEMFAT 的各项功能和使用方法，以帮助您更好地理解和使用这一工具。
一、简介FEMFAT 是一种基于有限元技术的疲劳寿命预测软件，可用于各种机械结构的分析和评估。
它具有完善的模块化系统，包括建模、加载、网格生成、疲劳分析等各个方面，能够帮助工程师们快速、准确地进行结构疲劳分析。
二、功能介绍1. 模型建立：FEMFAT 提供了多种建模方式，包括几何建模和参数化建模。
用户可以根据具体的需求选择适合的建模方式，并进行模型的快速建立。
2. 材料数据库：FEMFAT 内置了多种常见材料的疲劳性能数据，用户可以根据需要选择合适的材料，并在分析过程中进行相应的参数调整。
3. 载荷分析：FEMFAT 支持多种载荷类型的分析，包括静态载荷、动态载荷和频率响应载荷等。
通过对结构施加不同类型的载荷，可以有效评估结构在不同工况下的疲劳寿命。
4. 网格生成：FEMFAT 提供了强大的网格生成功能，能够根据实际结构自动生成高质量的网格模型。
用户可以根据需要进行网格的调整和优化，以获得更准确的分析结果。
5. 疲劳分析：FEMFAT 采用先进的疲劳分析算法，可以对结构进行疲劳强度分析、疲劳寿命预测和疲劳优化设计等。
通过对结构的疲劳性能进行准确评估，可以提高结构的可靠性和使用寿命。
三、使用方法1. 安装与设置：首先，您需要按照 FEMFAT 的安装指南进行软件的安装和设置。
在安装完成后，您可以根据需要进行一些必要的配置，如选择语言、界面布局等。
2. 建模与加载：使用 FEMFAT 进行结构分析前，您需要根据实际情况建立准确的模型，并施加适当的载荷。
您可以根据前期的试验数据或实测数据进行建模和加载设置，以确保分析的准确性。
3. 网格生成与优化：在建立好模型和设置好载荷后，您需要进行网格生成和优化。
FEMFAT对于电弧焊接的疲劳评估方法
FEMFAT对于电弧焊接的疲劳评估方法电弧焊接是一种常见的焊接方法，广泛应用于各个领域的工业生产中。
然而，电弧焊接结构在使用过程中容易出现疲劳破坏，因此需要进行疲劳评估。
FEMFAT是一种先进的疲劳评估软件，适用于多种焊接接头的疲劳评估。
FEMFAT是一种基于有限元法的疲劳评估软件，可以用于模拟焊接接头在实际工况下的疲劳寿命。
它可以通过加载历程、材料参数和几何信息等输入，计算焊接接头的应力和变形，并根据疲劳理论进行疲劳寿命评估。
以下是FEMFAT对于电弧焊接的疲劳评估方法的一般步骤：1.几何建模：首先需要通过CAD软件对电弧焊接接头进行几何建模。
建模应准确地包括焊接接头的几何形状、尺寸和连接情况等信息。
2.材料建模：其次，需要对焊接接头的材料进行材料建模。
材料模型应准确地描述焊接接头的材料特性，包括弹性模量、屈服强度、延伸率和疲劳强度等参数。
3.网格划分：然后，需要对焊接接头进行网格划分。
网格划分应使得焊接接头的几何形状得到精确的表示，并保证计算的准确性和效率。
4.边界条件设置：接下来，需要设置焊接接头的边界条件。
边界条件应包括加载历程、约束条件和边界条件等参数，以确保焊接接头在仿真中受到合适的力学加载。
5.载荷分析：进行载荷分析，计算焊接接头在实际载荷下的应力和变形。
载荷分析的准确性直接影响到焊接接头疲劳评估的准确性。
6.疲劳评估：最后，使用FEMFAT进行疲劳评估。
根据加载历程、材料参数和几何信息等输入，FEMFAT可以计算焊接接头在实际工况下的疲劳寿命，并给出疲劳寿命预测结果。
总之，FEMFAT是一种基于有限元法的疲劳评估软件，适用于电弧焊接接头的疲劳评估。
它可以通过模拟焊接接头的应力和变形，根据疲劳理论进行疲劳寿命评估，从而指导焊接接头的设计和使用。
使用FEMFAT进行电弧焊接接头的疲劳评估，可以提高焊接接头的使用安全性和可靠性，减少疲劳破坏的风险。
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。
白车身FEMFAT疲劳分析流程及应用
白车身有限元及疲劳分析
Engineering Center Steyr GmbH & Co KG (ECS)
斯太尔工程技术中心
白车身有限元及疲劳分析
目标:
1. BIW疲劳分析流程
2. 运用FEMFAT进行BIW疲劳分析的项目举例
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
12
BIW疲劳分析流程
FEMFAT疲劳计算
• ECS应用FEMFAT MAX来计算BIW的多轴向疲劳损伤值，损伤值的倒 数就是寿命值。我们可以增加行驶路程，比如道路谱采集只有5公里， 而我们的实际耐久要求是20万公里，那么在软件中乘以一个 20万/5 = 4 万的系数就可以了。所得到的结果可以证明此BIW是否能经受的住20万 公里的坏路行驶。
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
7
BIW疲劳分析流程
虚拟迭代（VI） - Virtuelle Iteration
• ECS开发出的FEMFAT LAB VI „ Virtuelle Iteration“ 是经过多年的摸索，借鉴台架试验中的”物理迭代“编写 的软件方法。经过近10年的实践目前处于业界的最前沿 水平，目前已有多家汽车公司对这套软件进行了采购。
• 在疲劳损伤值计算前，需要输入FE模型的节点和单元、材料信息S-N 曲线、各通道的载荷谱和相应的单位应力值、影响参数等信息。
• FEMFAT Visulizer的是一个后处理模块，可以直接察看计算结果。
作者: 张文轩
日期: 2006年9月4日
13
BIW疲劳分析流程
台架试验
• 如果条件允许的话可以运用采集的路谱进行台架试验。并与计算结果进行 对比。ECS积累了长达30年的汽车研发经验，实践告诉我们采用此疲劳分析 流程，并结合FEMFAT软件进行疲劳计算，其可靠性完全与试验相吻合。
femfat手册
femfat手册摘要：一、femfat简介二、femfat的应用领域三、femfat的操作步骤四、femfat的优势与特点五、femfat的局限性与改进空间六、总结与建议正文：femfat（Fatigue and Damage Analysis of Femoral Heads and Neck）手册是一部关于femfat 软件的指南，旨在帮助用户更好地了解和使用这款针对股骨头颈部疲劳与损伤分析的软件。
本文将从femfat 简介、应用领域、操作步骤、优势与特点、局限性与改进空间等方面进行详细介绍，以期为用户提供可读性强、实用性高的参考资料。
一、femfat简介femfat 是一款专为股骨头颈部疲劳与损伤分析而设计的软件。
通过对股骨头颈部的几何形状、材料属性、载荷条件等进行建模，femfat 可以模拟分析股骨头颈部的疲劳寿命和损伤演化过程。
这款软件在医疗、生物力学、材料科学等领域具有广泛的应用价值。
二、femfat的应用领域1.医疗：femfat 可用于分析股骨头颈部的骨折、关节置换等问题，为临床治疗提供理论依据。
2.生物力学：通过分析股骨头颈部的力学性能，为生物力学研究提供数据支持。
3.材料科学：femfat 可以用于评估不同材料的疲劳寿命和损伤特性，为材料选用和改进提供参考。
4.工程：在工程领域，femfat 可用于评估股骨头颈部零件的疲劳寿命和可靠性。
三、femfat的操作步骤1.建立模型：根据股骨头颈部的几何形状、材料属性等参数，在femfat 中创建模型。
2.设定载荷条件：根据实际工况，设定股骨头颈部的载荷谱。
3.进行分析：选择合适的疲劳分析方法（如名义应力法、局部应力法等），进行疲劳分析。
4.结果查看与后处理：查看分析结果，如疲劳寿命、损伤演化等，并进行后处理，如云图绘制、数据提取等。
四、femfat的优势与特点1.专业性：femfat 针对股骨头颈部疲劳与损伤分析进行专门设计，具有较高的准确性和可靠性。
fesafe疲劳分析实例-安世亚太
6、选中添加的数据集，右击 选择Add User Loading
疲劳载荷定义
7、定义疲劳载荷的历程系数
表示载荷按+50MPa、-50MPa、 +50MPa变化变化过程为一个载荷 历程（或一个循环）
8、点击OK按钮
9、点击OK按钮，疲劳 载荷定义完毕
摘 要
• 有限元计算
• 有限元结果读入
• 疲劳载荷定义
结果文件信息：含应力、材 料属性、单元、节点等。
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
• 材料疲劳参数定义
• 疲劳计算 • 疲劳计算结果查看
疲劳计算结果查看
1、回到ANSYS界面 进行结果查看
2、选择疲劳计算结果 文件；点击打开按钮 。
疲劳计算结果查看
1、点击OK按钮。
2、点击Last Set，读 入疲劳计算结果
3、点击Close
疲劳计算结果查看
4、对数寿命（SX）
对数寿命为6.412，即实 际寿命为106.412=2.58E6
已知参数为：薄板长L=1m、高H=0.5m、厚 T=0.005m、圆孔半径R=0.13m、拉应力 P=50MPa；薄板为钢材，其材料牌号为SAE950C-Manten，弹性模量E=2.03×1011Pa、 泊松比ν=0.3、密度ρ=7850kg/m3。
摘 要
• 有限元计算
fesafe基础培训资料02
fe-safe软件基础培训资料02第二天培训内容1.Fe-safe有限元分析流程演示讲解一个有限元模型的疲劳分析计算流程，主要内容包括有限元结果读入、载荷历程定义、材料定义、算法指定、结果输出与查看等内容。
1.1. 实例图示为在其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、50Mpa交替变化的动压力，试用ANSYS+fe-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？已知参数为：薄板长L=1m、高H=0.5m、厚T=0.005m、圆孔半径R=0.13m、拉应力P=50MPa；薄板为钢材，其材料牌号为SAE-950C-Manten，弹性模量E=2.03×1011Pa、泊松比ν=0.3、密度ρ=7850kg/m3。
分析步骤1：先在ANSYS环境，施加50Mpa载荷作一个静力分析；见文件fatigue01.txt。
分析步骤2：在fe-safe环境，打开有限元模型（file.rst）、定义载荷历程比例数据为：1、-1、1，指定材料（SAE-950C-Manten）、算法（Brown-Miller/finite life/morrow）、结果输出(指定fos输出)等后进行相关计算。
计算结果：最大主应力为222Mpa；最小寿命对数为6.412（寿命为2.58E6个循环）；规定寿命下的载荷因子为0.85。
见下图图1 薄板受力示意图薄板主应力计算结果薄板疲劳寿命计算结果薄板强度因子(FOS)计算结果2.学员练习从上述计算过程可以看出，在fe-safe中进行有限元模型的疲劳分析要涉及如下工作内容：读入有限元计算结果；指定载荷历程；指定模型材料、指定其它分析选项等。
具体内容将在后续讲解。
3.软件功能与界面3.1. 模块介绍含fe-safe（含safe4fatigue）、safe4fatigue、fe-safe/TMF、fe-safe/TURBOlife、VerityTM in fe-safe等模块。
FEMFAT示例教程
1、选择出出文件的格式. 供不同的后处理软件使用。
2、选择文件名。
输出的文件，用 abaqus或是 hyperviewer等工具进 行后处理。
1 2
九、提交计算
各种参数设置好 之后，就可以点 击 analysisstart 进行分析了。
点击之后，会弹 出确认对话框， 可对已设置的参 数进行检查。
七、分析参数选择
1、分析类型一般 选择safety factor , 得到零件各个节点 处的安全系数。
2、选择应力循环的类 型，一般有R=const, Sig_m=const 两种
3、选择应力类型，如 果材料定义好了，根据 材料的类型自动选择。
4、选择存活率。一般 是90%。
1
2
3
4
八、设置输出要求
FEMFAT使用介绍
一、有限元结果模型导入
疲劳分析某种程 度上说是FEA的一 种后处理，所有的 疲劳分析，都是基 于有限元计算结果 的。
1、选择FEA分析结 果的格式
2、选择FEA结果文 件
1 2
可查看模型
单位一般用mm，在dimension里可以看到模型的尺寸，以验 证模型导入是否正确。点击visualizer可以打开模型查看窗口。
四、材料选择或定义
1、选择creat 可重新 定义材料
2、材料命名之后会 弹出 material generator窗口
3、选择材料的类型后， 输入相关的一结参数。
五、定义节点的材料
1、选择分析对象
1
（节点组，set）
2、选择节点对应的
2材料。3来自3、选择选择零件表面 粗糙程度
六、疲劳强度影响因素
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
FE Entitles有限元模型数据
文件编辑器 文件编辑器用于调整软件设置，保存在 femfat.ini 文件中。
最大节点数 最大单元数 最大节点标号 最大单元标号
2013
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
9
Node characteristics节点属性
节点属性 可对节点组赋予各种参数 定义表面粗糙度 组内节点可以用两种方式来指定表面粗糙度： 1. 直接输入表面粗糙度值Rt或者Rz，单位[µm]。 2. 从表面粗糙度框内选择预设值: Polished : 对应于表面粗糙度 =2µm Grinded : 对应于表面粗糙度 =10µm Smoothed : 对应于表面粗糙度 =60µm Roughed : 对应于表面粗糙度 =140µm As Cast : 对应于表面粗糙度 =200µm User defined Default: 对应于表面粗糙度 =1µm 当 Influence factors 菜单项中 Surface Roughness 激活之后，所选择的表面粗糙度值将在计算中予以 考虑，材料表面越粗糙疲劳强度越低。材料试样的 表 面 粗 糙 度 为 默 认 值 （ 1 µm ） ， 如 果 Surface Roughness 没有激活的话，则应用这个默认值。
2013
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
6
Material data材料数据
材料数据 有数种方法为FEMFAT提供分析所需的材料数据： • 在材料数据库中有绝大部分分析所需的材料。 • 对于特殊材料，如果数据不足，或者现有材料中 的数据需要稍作修改，推荐使用material generator。 • 显示的材料数据可以手动输入。
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
5
Stress data应力数据
应力数据 FEMFAT 使用应力幅值和平均应力进行损伤分析。也 可以导入最大和最小应力， FEMFAT 将自动地将其转 化为幅值和平均应力。除平均应力之外，也可以考 虑恒定应力（例如，螺栓预应力、残余应力等）。 提供三个内部存储区，可以用于保存和编辑应力： • 应力幅值或最大应力 • 平均应力或最小应力 • 恒定应力(例如，螺栓预应力) • 临时应力，允许以基本载荷工况进行载荷组合， 但不用于分析。
FEMFAT 参数设置
Engineering Center Steyr
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
FEMFAT BASIC
2013
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
将创建一个名为“Detailed Results”的组，对应于设 置。此组节点的以下附加的详细信息将输出到fps文件中： S/N曲线 Haigh diagram 应力历程 (用于MAX 分析) 损伤时间特性(用于MAX分析) 建立新组 将节点/单元添加到组中 移除组中的节点/单元
2013
定义温度场 为了在疲劳分析中考虑温度的影响，须在节点上定义 温度。温度越高对于零部件的疲劳性能越不利。对于 不同的节点可以定义不同的温度。如果某个节点没有 定义温度，则将自动赋予室温（20°C, 材料试样的温 度）。 在FEMFAT中有两种方式给当前组的节点设定温度： 1. 利用Define Value可以为一个组中的所有节点定义 一个恒定的温度。将零部件细分到不同温度组中， 可以定义简单的温度分布，温度单位为[°C]。 2. 对于复杂的温度分布，比如温度分布来源于有限元 分析，可以以不同的文件格式导入节点温度。注意 所导入的温度值只被赋给当前组中的节点。
定义离散度(10%和90%的比值) 离散度定义为10%存活概率下的疲劳强度与90%存活概 率下的疲劳强度的比值。FEMFAT中默认的值为1.26。
定义离散度
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
12
Node characteristics节点属性
加工工艺的影响 定义表面处理参数
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited 16
Node characteristics节点属性
定义表面处理 - 从下表可以看到哪些表面处理对疲劳极限有影响，表面硬化影响系数 (KV)是工艺方法的函 数值，是作为可锻钢质和铝质材料的指导值。
当选择其中的某个选项后，相应的标准值（例如， TGL标准）将予以应用，影响参数将在局部S/N曲线 中予以考虑。上述所列的选项，如果在 Influence factors 菜单项中没有被激活，则在分析中被忽略。 定义表面处理系数 用户也可以根据自己的经验直接输入一个系数来修改 材料疲劳强度（具体数值请参照下一页的PPT表格）。
对当前节点组赋予材料
定义表面粗糙度
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
10
Node characteristics节点属性
在实体单元节点上定义工艺参数 对于3D单元节点必须给定相关壁厚。板壳单元节点的 工艺参数所假设的壁厚由相邻板壳单元的壁厚来决定。 参数的设定公式是： 对于特殊截面，工艺参数可从如下的表中获得：
可锻钢质和铝质材料表面处理影响
方法 渗氮法 渗氮深度 0.1至0.4 mm 表面硬度 700至1000 HV 10 渗氮法 渗氮深度 0.1至0.4 mm 表面硬度 700至1000 HV 10 渗碳法 渗碳深度0.2至0.8 mm 表面硬度670至750 HV 渗碳法 渗碳深度0.2至0.8 mm 表面硬度670至750 HV 碳氮共渗 淬硬深度 0.2 to 0.4 mm 最小表面硬度 670 HV 10 无凹槽 有凹槽 无凹槽 有凹痕 无凹槽 试样 类型 化学-热处理法 直径 [mm] 8 - 15 30 - 40 8 - 15 30 - 40 8 - 15 影响系数 (KV)* 1.15 - 1.25 1.10 - 1.15 1.90 - 3.00 1.30 - 2.00 1.20 - 2.00
加工工艺的影响 微观结构参数： 1. 铸造第二树状结晶晶枝间距 2. 铸造凝固时间 3. 铸造冷却率
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
14
Node characteristics节点属性
冲压影响模拟 - 有效塑性应变 有效塑性应变可以用两种方式分配给节点： 1. Define value：在此选项下用户可以为组内所有节 点指定恒定的有效塑性应变值。 2. 可以从LS-Dyna (ASCII)和Abaqus ODB导入有效塑 性应变值。 一般来说，冲压成型仿真的有限元网格与疲劳分析 的网格模型不相同。需要在疲劳分析网格上映射板 壳厚度、有效塑性应变和内部应力。这些操作可以 直接在LS-Dyna内完成。
FE Entitles有限元模型数据
有限元模型数据 选择文件格式（ File Format ）之后，在输入框内 （File Name）指定有限元模型文件的路径和名称。 启动后处理Visualizer 启动焊点定义 启动焊缝定义 调入模型的信息包括节点、单元、物理属 性、组、焊点、焊缝的数量
1. 输入的有限元模型的最大尺寸在“Modify Dimension”框 中以总体坐标系显示，用户可以检查长度单位是否是 [mm] 。 2. 如果模型的长度单位不是[mm]，可以乘以一个系数来修正。 需要填写在方框内，并点击“Multipl”使之生效。如果当 前模型长度单位为1 m [=1000 mm]，则放大系数应为1000
创建阶梯载荷谱
来指定。
定义载荷谱的实例（2个不同的阶段）： 阶段1，-200N至400N，循环103次 阶段2，-100N至200N，循环104次 则对应载荷：
载荷 1 2 幅值 [N/mm2] 300 150 平均应力 [N/mm2] 100 50
单位应力100 N/mm2，表格中输入如下:
No. 1 2 N (-) 1,000 10,000 F_A (-) 3.0 1.5 F_M (-) 1.0 0.5
2013
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
4
Groups组的定义
在FEMFAT中只对当前组进行分析计算
Groups组的定义 可以由单元或者节点形成组，来定义需要进行分析 的结构区域。当然也可以从其它有限元软件中事先 定义好组然后导入到FEMFAT中。
基于应力的材料生成器
2013
Author: ECS China Team
© ECS / Disclosure or duplication without consent is prohibited
Load spectra data 载荷谱数据