利用ANSYS随机振动分析功能实现随机疲劳分析

利用ANSYS随机振动分析功能实现随机疲劳分析

ANSYS随机振动分析功能可以获得结构随机振动响应过程的各种统计参数（如：

均值、均方根和平均频率等），根据各种随机疲劳寿命预测理论就可以成功地预测结

构的随机疲劳寿命。本文介绍了ANSYS随机振动分析功能，以及利用该功能，按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法进行ANSYS随机疲劳计算的具体过程。

１．随机疲劳现象普遍存在

在工程应用中，汽车、飞行器、船舶以及其它各种机械或零部件，大多是在随机

载荷作用下工作，当它们承受的应力水平较高，工作达到一定时间后，经常会突然发

生随机疲劳破坏，往往造成灾难性的后果。因此，预测结构或零部件的随机疲劳寿命

是非常有必要的。

2．ANSYS随机振动分析功能介绍

ANSYS随机振动分析功能十分强大，主要表现在以下方面：

1.具有位移、速度、加速度、力和压力等PSD类型；

2.能够考虑a阻尼、阻尼、恒定阻尼比和频率相关阻尼比；

3.能够定义基础和节点PSD激励；

4.能够考虑多个PSD激励之间的相关程度：共谱值、二次谱值、空间关系和波传

播关系等；

5.能够得到位移、应力、应变和力的三种结果数据： 1位移解，1速度解和

1加速度解；

3．利用ANSYS随机振动分析功能进行疲劳分析的一般原理

在工程界，疲劳计算广泛采用名义应力法，即以S-N曲线为依据进行寿命估算的

方法，可以直接得到总寿命。下面围绕该方法举例说明ANSYS随机疲劳分析的一般原理。