应力疲劳分析，这块骨头并不好啃！我整理了这份操作文档
导读：在结构件的服役可靠性评估中，应力疲劳分析几乎是绕不开的一关——一个看似不大的循环载荷，往往就是决定零件寿命的关键变量。但真正动手做过的人都知道：这块骨头并不好啃。
首先是理论关——曲线和修正公式密密麻麻。 S-N 曲线怎么取、Goodman 还是 Soderberg、Morrow 修正要不要用、平均应力按什么规则计入……教材上写得很完整，但落到一张实际的应力时程上，很多工程师的第一反应是：到底该用哪一个？
其次还有软件关——参数多到让人无从下手。 以行业里常用的 FE-safe 为例，Analysis Settings 里光是组参数就列着表面粗糙度、材料、算法、残余应力、SN 比例、Knock-Down 等十几项，每一项背后都连着一组假设和适用条件。第一次打开界面，光是"下一步该点哪"就要琢磨半天。
再次就是协同关——数据要在多个工具间来回流转。 应力结果来自 Abaqus，疲劳分析交给 FE-safe，结果又要回到 Abaqus CAE 里做后处理——中间任何一步的单位、载荷通道、文件格式出问题，结果都可能是错的，且很难一眼看出来。
最后才是经验关——关键参数没有"标准答案"。 表面粗糙度按镜面抛光算还是按机加工算？残余应力按最危险情况设成多少？这些参数没有"正确值"，只有"工程上合理的值"，而这种判断力，恰恰是教材里最难直接给出的部分。
正因为这些痛点真实存在，我整理了这份《应力疲劳分析》操作文档——以一个带圆孔和裂纹的薄钢板为案例，从 Abaqus 模型准备开始，逐步演示在 FE-safe 中完成载荷谱加载、组设定、表面粗糙度、材料指定、平均应力修正、残余应力设定、结果输出与后处理查看的全流程。每一步都配有界面截图和操作说明，跟着走一遍，你就能把一套完整的应力疲劳分析流程跑通，把那些"卡壳半天不知道该点哪"的环节真正走明白。
一、问题设定
一个带圆孔，并具有裂纹的薄钢板受力状态下的疲劳分析，为了分析方便采用了平面单元，选择了二分之一模型。采用了对称约束，对称载荷。圆板的尺寸为：76.2mm*254mm。在上端部节点处约束，下端部节点处施加力载荷。在abaqus 中施加的两个方向的单位力，在fe-safe 中通过载荷谱进行缩放。
载荷具有两个通道，每个通道载荷谱都不相同。Fe-safe 中的载荷谱通道和abaqus 中的载荷点、载荷方向是对应的。
Fe-safe 使用的有限元结果来于abaqus 计算，有限元结果文件名为：keyhole610.odb。分析的二分之一有限元模型如下图所示。
二、操作步骤
第一步，启动FE-safe程序及设定工作文件夹。点击FE-safe程序图标启动fe-safe，在弹出界面中选择工作文件夹。如下图所示。
点击图标启动fe-safe 程序
按照提示选择工作文件夹，点击ok 进入
fe-safe 工作界面如下图所示：
第二步 读入abaqus 的分析结果文件，按照下图所示方式读入abaqus 的分析结果的文件
当读入文件后，会弹出以下确认的对话框，分别选择yes 和ok
接下来会弹出对话框，需要进行单位确认，按照abaqus 分析中的单位进行单位选择。本例中按照该弹出的单位选择ok，如下图所示。
在在接下来探出的菜单中选择Yes。如下图所示。
这时会弹出一个疲劳评估单元组选项，选择ok，表示所有单元都被选中进行疲劳分析。如下图所示
对于current FE models 模块中的有限元数据，可以使用右键点击datasets 选择属性选项进行单位修改。弹出菜单如下。如下图所示：
第三步 多通道载荷读取及指定
点击“file”菜单，选择第一个选项“open data file（s）”，
按照下图方式选择“test_mcg2.amc”载荷文件，该载荷文件在附录中。如下图所示
读入载荷后，在载荷编辑窗口中可以进行载荷查看，把鼠标放在载荷谱名称上，双击，就可以看见，如下图所示。
按照下图的顺序，
1、首先左键单击step1 的“stress”选项，
2、再点击载荷编辑窗口的载荷谱1
3、选择add 出现如下图的菜单。
4、选择 a load *dataset。
整个操作为y 向载荷施加载荷谱1
按照上面的操作重复一次，对X 方向载荷施加载荷谱2，完成后会在载荷设置栏有如右图的显示。
右键点击stress dataset 2 可以对载荷谱进行缩放和频率改变。
本例不做载荷谱的载荷缩放。
第四步 有限元分析对象设置——组的设定
在Analysis Settings 选项中，选择subgroup 双击
对弹出的菜单选择whole group，整个模型作为疲劳寿命评估对象。
第五步 分析件表面粗燥度设定
双击surface finish，弹出如下图的菜单按照下图的顺序选择设置表面粗燥度。
第六步 分析结构材料指定
按照下图编号顺序，首先单击选中一种库中材料sae_950C-manten 作为分析结构使用的材料。
双击material 会弹出菜单
对弹出的确认菜单选择Yes。
完成设置后会如下图所示。
第七步 疲劳修正方法设定
按照下图的顺序选择默认的morrow 修正方法，
第八步 分析部件残余应力设定
1) 结构件的残余应力状态对结构件的疲劳寿命有显著的影响，因此需要对结构件进行残余应力设定，一般按照最危险的方式指定残余应力。
2) 在本例中，按照下图的顺序设定残余应力。
第九步 对输出文件进行格式设置
1) 按照下图方式进行输出文件设置，
2) 写出的文件也为*.odb 格式，可以被abaqus CAE 读取进行后处理图片查看。
第十步 进行疲劳评估计算
1) 按照如下图的方式
2) 点击按钮进行疲劳分析
第十一步 进行结果查看
1）分析完成后，会弹出如下图所示菜单，会指示出最少的循环次数。也就是在设定的载荷下的疲劳循环次数
2）该结果可以通过abaqus 查看，如下图所示。
三、Abaqus疲劳分析建模教程
但一份文档的篇幅毕竟有限，如果你在自学过程中发现——理论部分想再系统过一遍、希望看到更多不同结构的工程案例、想跟着讲师把每个参数选择背后的工程逻辑讲透——我也准备了一门更完整的课程，系统讲解应力疲劳分析的知识体系与工程实战《Abaqus 疲劳分析建模专题》，我从 2025 年初开始打磨，已获得用户好评。
本课程通过具体的案例，结合进阶的疲劳分析建模方法，例如：多轴疲劳、热机械疲劳、裂纹扩展、疲劳损伤累积、随机载荷谱分析、材料非线性等，详解疲劳破坏的物理现象。通过对疲劳问题的解构并映射到软件功能模块，结合模型总体介绍、技术经验讲解，通过具体模型演示，详细讲解疲劳分析中的关键技术点，掌握围绕疲劳寿命预测、裂纹扩展和疲劳损伤评估的具体建模方法和技巧——为广大学员提供疲劳分析模拟进阶的路径。
疲劳分析结果图
本课程为付费用户提供VIP群 交流、答疑服务、持续加餐内容、提供定制化培训和咨询服务、仿真人才库内推就业、仿真秀还提供奖学金、学完此课程，推荐学习者报名参加工信部教考中心认证的——工程仿真技术（CAE分析职业能力登记评价证书）。课程大纲安排如下：
1、课程详细安排
第一章: 疲劳课程概述及安排（试看）
第1讲：疲劳课程的概述
第二章 疲劳软件的安装与介绍
第2讲：芯棒往复运动的fesafe的疲劳寿命分析
第3讲：Fesafe软件介绍及安装
第三章 疲劳理论的讲解
第4讲：疲劳理论第一讲-疲劳理论概述
第5讲：疲劳理论第二讲-疲劳软件界面
第6讲：疲劳理论第三讲-累积损伤与修正因子
第四章 循环载荷下预制裂纹疲劳寿命分析
第7讲：预制裂纹第一节课
第8讲：预制裂纹第二节课
第五章 LC06-Abaqus_FE safe腐蚀钢丝疲劳寿命计算教程
第9讲：模型准备与计算
第10讲：结果导入与设置
第11讲：结果查看
第六章 疲劳后处理教程
第12讲：后处理曲线数据输出到Excel
第13讲：后处理云图美化、曲线绘制
第七章 大量工程实例讲解
第14讲：基于温度载荷下汽车悬挂的疲劳耐久性分析
第15讲：托架中低周疲劳分析
第16讲：转轴多重形式荷载之疲劳分析
第17讲：带孔洞圆管疲劳分析
最后，如果你的工作里，正在为"随机载荷下的疲劳寿命"发愁，欢迎把这门课带回去。我希望它能帮你把那一版"算不准"的疲劳报告，重做一遍。遇到问题，欢迎学员在VIP群里向我提问，我亲自答疑解惑哦。
