疲劳图解

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疲劳图解

在您进行了疲劳分析之后，您可为模型标绘寿命、损坏和安全系数图解。

设想您在静态分析为发生 N 次的唯一事件时运行静态分析并定义疲劳算例。考虑材料的 S-N 曲线如图所示：

根据载荷比率，程序为每个节点从静态算例的应力值认定纠正过的交替应力。

在以上图表中，绿点代表交替应力（Y 坐标）以及每个节点所发生事件的循环数（X 坐标）。每个节点可发生三个可能结果之一：

点位于曲线之上。在该位置预测到疲劳失败。
点位于曲线之下。不会在该位置发生疲劳失败。
点位于 S-N 曲线之外。模型中最高的纠正交替应力必须位于 S-N 曲线的应力范围之内。此外，循环数（N）应该位于 S-N 曲线的周期范围之内。否则，程序不会使用交叉点，而使用 S-N 曲线的端点。

为简化讨论，我们没考虑到定义有材料多个 S-N 曲线和数个事件的情形。

此表描述寿命、损坏和安全系数。

疲劳图解	说明	几何关系	注释
寿命	在模型位置引起失败的循环数。在图表中，此为 σ 的水平线和 S-N 曲线之间的交叉处。	寿命 = N - ΔN	生命图解只在您定义单一事件时才可供使用。寿命值只取决于某位置的应力值和 S-N 曲线。此不取决于疲劳循环数。如果模型中所纠正过的交替应力处于 S-N 曲线最终点的应力等级之下，那么程序会采用为 S-N 曲线最终点所定义的循环数，除非您在疲劳算例属性中定义并选取无限生命选项，在此种情况下，将采用无限生命来计算损坏。如果事件为可变振幅（而不是恒定振幅），那么疲劳分析所给的寿命结果涉及到块，而非循环，此处块定义为用户所指定的总载荷历史（包括曲线中事件的重复数）。
损坏	百分比累积损坏因子或所消耗的百分比寿命。	损坏 = N/(N - ΔN)	数值 1 表示所定义的疲劳事件消耗 100% 该位置的模型寿命。
安全系数	引起疲劳失败的应力值与应力 σ 的比率。	FOS = (σ-Δσ)/σ	安全系数图解只有在单一事件在疲劳算例中定义时才可供使用。某位置的安全系数为 2.0 表示所应用的载荷乘以 2.0 时会在该位置出现失败。