下图所示,钢棒左端面固定约束,右端面承受幅值为2000N的简谐作用力。
从受力模型来看,为悬臂梁结构。尝试进行应力疲劳强度评估。
使用Engineering Data的自带材料Structural Steel的疲劳参数:
网格划分如下所示:
最大主应力(Average,平均节点应力)与最小主应力(Average,平均节点应力):
因为本案例为简谐作用力,可认为应力幅为:
(111.76+112.39)/ 2=112.075MPa
Fatigue Tool的设置如下:
下图结果表明,钢棒中部倒圆角处的疲劳寿命最低,为217030个载荷循环。
根据SN曲线,进行双对数差值,Python脚本验证如下:

以上案例,看起来都没有问题。但看过我们相关直播的读者都知道,这里面有个重要知识点。
以上仿真获得的应力收敛解体现的是理论应力集中系数,而疲劳评定需要的是疲劳缺口系数(有效应力集中系数)。
本案例中,实际的疲劳缺口系数会小于理论应力集中系数。所以本案例计算的寿命结果其实偏?