大綱

主要內(nèi)容

一、概述

1、為什么要進行疲勞與斷裂分析?? ? ? ? ?2、疲勞的定義

3、疲勞的分類?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4、疲勞破壞的基本特征??

5、結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計方法?? ? ? ? ? ? ? ? ?6、Ansys nCode 產(chǎn)品簡介

7、疲勞數(shù)值計算的五要素

?

二、材料的疲勞

強度

?

1、疲勞試驗試樣及其制備?? ? ? ? ? ? ? ?2、循環(huán)應(yīng)力

3、材料的S-N曲線?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4、材料的疲勞極限

5、疲勞分析的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)?? ? ? ? ? ? ? ?6、材料的P-S-N曲線

工程實例-1:等幅載荷作用下階梯軸疲勞計算

三、S-N曲線修正原理與方法

1、概述

2、應(yīng)力集中對疲勞強度的影響與修正方法

2.1理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt?? ? ? ? ? ?

2.2理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt的有限元求解方法?

2.3有效應(yīng)力集中系數(shù)Kf（Kσ）?? ? ??

2.4缺口應(yīng)力集中問題的nCode處理方法

3、尺寸效應(yīng)對疲勞強度的影響與修正方法?? ?

3.1 nCode的缺陷：無法考慮尺寸效應(yīng)（獨創(chuàng)）

3.1光滑試件的尺寸系數(shù)?? ? ? ? ? ? ? ? ?

3.2非規(guī)則（含缺口）零件的尺寸系數(shù)?? ? ? ??

3.3基于TCD法（臨界距離法）、ANSYS有限元和matlab計算尺寸系數(shù)

3.4將尺寸效應(yīng)（尺寸系數(shù)）嵌入nCode的方法與試驗驗證

4、表面狀況對疲勞強度的影響與修正方法

4.1表面加工狀況?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4.2表面腐蝕狀況

4.3表面強化狀況（表面處理）?? ? ? ? ? ??

4.4零件表面狀態(tài)的nCode修正方法

5、加載方式對疲勞強度的影響與修正方法

6、平均應(yīng)力對疲勞強度的影響與修正方法???7、其他因素對疲勞強度的影響

8、由材料S-N曲線獲得零件S-N曲線的方法??

9、零（構(gòu)）件的疲勞強度校核與壽命估算?? ??

10、nCcode估計材料疲勞曲線的方法

工程實例-1:中心孔缺口件應(yīng)力集中系數(shù)的有限元計算與驗證

工程實例-2:階梯軸應(yīng)力集中系數(shù)的有限元計算與驗證

工程實例-3:基于TCD法的中心缺口板尺寸系數(shù)的有限元計算與試驗驗證

工程實例-4:基于臨界距離法（TCD法）的拱橋吊桿錨固耳板的尺寸系數(shù)計算

工程實例-5:階梯軸S-N曲線的估算、疲勞強度驗算與疲勞壽命估算?

三、nCode疲勞載荷處理原理與

方法

1、疲勞載荷類型?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

2、變幅載荷譜與Miner線性累積損傷理論

3、隨機載荷譜與循環(huán)計數(shù)法、雨流計數(shù)法?? ? ? ? ? ? ? ?

4、隨機疲勞載荷譜的編制

4.1 nCode載荷信號的預(yù)處理?? ? ? ? ? ? ?4.2 nCode雨流計數(shù)法?

4.3基于nCode雨流計數(shù)法的載荷譜編制

5、有限元結(jié)果的獲取方法與輸出格式

6、nCode載荷譜與疲勞循環(huán)應(yīng)力生成方法

6.1恒定幅值載荷?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6.2時間步載荷?? ? ? ? ? ? ? ? ?

6.3時間序列載荷（ Time series ）?? ? ??6.4混合載荷譜

6.5時間序列載荷（外部載荷）的導(dǎo)入與處理

7、nCode有限元結(jié)果輸入模塊?? ? ? ? ? ??8、有限元結(jié)果導(dǎo)入組

工程實例-1:變頻時間序列載荷譜的生成方法

工程實例-2:不同時間序列載荷譜的合成

工程實例-3:隨機載荷譜的雨流計數(shù)法演示

工程實例-4:基于剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)的連桿機構(gòu)載荷譜模擬與疲勞循環(huán)應(yīng)力的生成

五、應(yīng)力疲勞與名義應(yīng)力法

1、概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、nCode應(yīng)力疲勞計算基本流程

3、nCode應(yīng)力疲勞求解器?? ? ? ? ? ? ? ??4、nCode應(yīng)力組合方法

5、nCode多軸評價方法?? ? ? ? ? ? ? ? ??6、nCode存活率設(shè)置方法

7、nCode小循環(huán)設(shè)置方法?? ? ? ? ? ? ? ??8、nCode事件處理方法

9、nCode應(yīng)力梯度修正方法?? ? ? ? ? ? ??10、nCode應(yīng)力疲勞計算其他設(shè)置?

11、nCode應(yīng)力疲勞計算方法?? ? ? ? ? ? ? ?

12、名義應(yīng)力法基本理論?? ? ? ? ? ? ? ? ??

12.1材料S-N曲線法?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??12.2 零件S-N曲線法?

13、零件S-N曲線法的nCode實現(xiàn)技術(shù)?? ?

14、材料S-N曲線法的nCode實現(xiàn)技術(shù)

工程實例-1:雙邊U型缺口板尺寸效應(yīng)、疲勞壽命計算與尺寸效應(yīng)、疲勞壽命試驗驗證分析

工程實例-2:半圓缺口板尺寸效應(yīng)、疲勞壽命計算與尺寸效應(yīng)、疲勞壽命試驗驗證分析

工程實例-3:隨機載荷作用下運動連桿機構(gòu)疲勞壽命分析（振動疲勞）?

六、應(yīng)變疲勞與局部應(yīng)力應(yīng)變法

1、概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????2、單調(diào)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)

3、循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)

3.1滯回環(huán)??hysteresis loops?? ? ? ????3.2循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線

3.3材料的記憶特性

4、隨機載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)?? ? ? ????5、應(yīng)變—壽命( E-N)曲線?

6、材料疲勞性能參數(shù)的估算方法?? ? ? ???7、平均應(yīng)力修正?

8、缺口件的應(yīng)變疲勞?? ? ? ? ? ? ? ? ???9、應(yīng)變疲勞分析的局部應(yīng)力應(yīng)變法??

10、nCode應(yīng)變疲勞計算設(shè)置

10.1 nCode標準應(yīng)變疲勞材料參數(shù)?? ? ????10.2 nCode計算流程

10.3 nCode應(yīng)變疲勞求解方法?? ? ? ? ? ??10.4 nCode應(yīng)變組合方法

10.5 nCode平均應(yīng)力修正方法?? ? ? ? ? ??10.6 nCode多軸評價方法

10.7彈塑性修正方法?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??10.8彈塑性極限載荷修正方法

11、基于Ansys+nCode的局部應(yīng)力應(yīng)變法

工程實例-1:鋁合金缺口板應(yīng)變疲勞nCode仿真與疲勞試驗驗證

工程實例-2:壓力容器的應(yīng)變疲勞計算

工程實例-3:自行車架的應(yīng)變疲勞計算

七、多軸疲勞理論與模擬方法

1、多軸疲勞的基本概念?? ? ? ? ? ? ? ? ??2、多軸疲勞的計算方法

3、多軸疲勞Wang-Brown損傷模型?? ? ? ???4、安全系數(shù)計算的Dang-Van方法

5、nCode多軸疲勞壽命分析關(guān)鍵設(shè)置

工程實例-1：階梯軸多軸疲勞計算與安全性評價?

八、振動疲勞頻域

計算方法

1、振動疲勞概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、振動疲勞計算方法對比

3、基于頻域法的結(jié)構(gòu)振動疲勞壽命分析原理??

4、結(jié)構(gòu)隨機振動疲勞壽命分析流程

5、基于AWB-nCode的振動疲勞計算方法

工程實例-1:自行車前叉隨機振動疲勞壽命計算

九、點焊疲勞

1、概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、焊點的有限元模型

3、疲勞應(yīng)力的計算?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4、焊點S-N曲線

5、焊點損傷計算?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6、點焊疲勞計算流程

7、nCode點焊疲勞計算設(shè)置

工程實例-1:車身減振器支座焊點疲勞計算

十、基于焊接疲勞規(guī)范和名義應(yīng)力法的焊接疲勞

計算

1、概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、焊縫名義應(yīng)力Ｓ-Ｎ 曲線

3、名義應(yīng)力Ｓ-Ｎ 曲線的修正?? ? ? ? ? ?4、焊接疲勞細節(jié)

5、疲勞強度等級?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6、IIW標準（國際焊接協(xié)會標準）

7、英國BS7608標準?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??8、美國船級社ABS標準

9、挪威船級社DNV標準?? ? ? ? ? ? ? ? ?10、nCode名義應(yīng)力法計算設(shè)置

工程實例-1:基于名義應(yīng)力法的管球焊接節(jié)點的疲勞壽命計算與試驗驗證分析

十一、基于焊接疲勞規(guī)范和熱點應(yīng)力法的焊縫疲勞計算

1、概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、熱點應(yīng)力的分類與外推方法

3、熱點應(yīng)力Ｓ-Ｎ 曲線?? ? ? ? ? ? ? ? ?4、焊接疲勞細節(jié)

5、疲勞強度等級?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6、IIW標準（國際焊接協(xié)會標準）

7、英國BS7608標準?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??8、美國船級社ABS標準

9、挪威船級社DNV標準?? ? ? ? ? ? ? ? ?10、nCode熱點應(yīng)力法計算設(shè)置

工程實例-1:基于熱點應(yīng)力法的管球焊接節(jié)點的疲勞壽命計算與試驗驗證分析

十二、熱（溫度）-機（機械載荷）耦合疲勞（高溫蠕變疲勞）

1、概述?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、蠕變背景

3、Ansys nCode蠕變疲勞模型?? ? ? ? ? ?4、蠕變疲勞計算方法

5、應(yīng)力合并方法?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6、應(yīng)力限制

7、溫度限制?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?8、nCode熱機疲勞計算設(shè)置

工程實例-1:波紋結(jié)構(gòu)的熱-機耦合疲勞計算

工程實例-2:波紋結(jié)構(gòu)的蠕變疲勞計算

十三、結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展壽命計算

1、簡介?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??2、ΔK-da/dN 曲線定義

3、疲勞裂紋擴展壽命預(yù)測模型?? ? ? ? ? ??4、疲勞裂紋擴展壽命預(yù)測方法

5、主要計算步驟?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??6、應(yīng)力強度因子估計主要方法

7、疲勞裂紋擴展壽命分析流程

工程實例-1:T型焊接接頭疲勞裂紋擴展模擬與疲勞壽命計算

備注

學(xué)員需自備電腦一臺，提前安裝Ansys2020R2和Ncode2020R2