ansys疲劳分析基本方法样本.doc

疲惫是指结构在低于静态极限强度载荷反复载荷作用下,出现断裂破坏现象。比如一根能够承受300KN拉力作用钢杆,在200KN循环载荷作用下,经历1,000,000次循环后亦会破坏。造成疲惫破坏关键原因以下:     载荷循环次数;     每一个循环应力幅;     每一个循环平均应力;     存在局部应力集中现象。          真正疲惫计算要考虑全部这些原因,因为在估计其生命周期时,它计算“消耗”某个部件是怎样形成。         ANSYS疲惫计算以ASME锅炉和压力容器规范(ASMEBoilerandPressureVesselCode)第三节(和第八节第二部分)作为计算依据,采取简化了弹塑性假设和Mimer累积疲惫准则。     除了依据ASME规范所建立规则进行疲惫计算外,用户也可编写自己宏指令,或选择适宜第三方程序,利用ANSYS计算结果进行疲惫计算。《ANSYSAPDLProgrammer‘sGuide》讨论了上述二种功效。     ANSYS程序疲惫计算能力以下:     对现有应力结果进行后处理,以确定体单元或壳单元模型疲惫寿命耗用系数(fatigueusagefactors)(用于疲惫计算线单元模型应力必需人工输入);     能够在一系列预先选定位置上,确定一定数目标事件及组成这些事件载荷,然后把这些位置上应力储存起来;     能够在每一个位置上定义应力集中系数和给每一个事件定义百分比系数。         位置(Location):在模型上储存疲惫应力节点。这些节点是结构上一些轻易产生疲惫破坏位置。     事件(Event):是在特定应力循环过程中,在不一样时刻一系列应力状态,见本章§。     载荷(Loading):是事件一部分,是其中一个应力状态。     应力幅:两个载荷之间应力状态之差度量。程序不考虑应力平均值对结果影响。         完成了应力计算后,就能够在通用后处理器POST1中进行疲惫计算。通常有五个关键步骤:     1、进入后处理POST1,恢复数据库;     2、建立位置、事件和载荷数目,定义材料疲惫性质,确定应力位置和定义应力集中系数;     3、存放不一样事件和不一样载荷下关心位置应力,并指定事件反复次数和百分比系数;     4、激活疲惫计算;     5、查看结果。         依据下列步骤进行疲惫计算:     1、进入POST1     命令:POST1     GUI:MainMenu>GeneralPostproc          2、把数据库文件()读入到在内存中(假如所要做疲惫计算是正在进行ANSYS计算过程继续,)。结果文件()必需已经存在并将其读入内存。     命令:RESUME     GUI:UtilityMenu>File>Resumefrom         、材料疲惫性质和疲惫计算位置     定义下列数据:     位置、事件和载荷最大数目;     材料疲惫性质;     应力位置和应力集中系数(SCFs)。          1、定义位置、事件和载荷最大数目     缺省情况下,疲惫计算最多包含5个节点位置,10个事件,每个事件中3个载荷。假如需要,能够经过下面命令来设置较大规模(即较多位置、事件和载荷)。     命令:FTSIZE     GUI:MainMenu>GeneralPostproc>Fatigue>SizeSettings          2、定义材料疲惫性质     为了计算多种耗用系数,和为了包含简化弹塑性效应,必需定义材料疲惫性质。在疲惫计算中,感爱好材料性质有:     S-N曲线:应力幅[(Smax-Smin)/2]-疲惫循环次数关系曲线。ASMES-N曲线考虑了最大平均应力影响。假如需要,应把输入S-N曲线进行调整方便考虑平均应力强度效应。假如不输入S-N曲线,那么对于多种可能应力状态组合,应力幅将降序排列,但不计算耗用系数。     命令:FP     GUI:MainMenu>GeneralPostproc>Fatigue>S-NTable          Sm-T曲线:设计应力强度值-温度曲线。如要考虑检验应力范围是否进入塑性,就必需定义该曲线。    命令:FP     GUI:MainMenu>GeneralPostproc>Fatigue>Sm_TTable          弹塑性材料参数M和N(应变强化指数)。只在需要使用简化弹塑性准则时,才输