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ASME Ⅷ.2-2025关于疲劳的这一改动,是更加精确严谨了,还是矛盾或错误了?

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ASME -2-2023中的规定

2023版ASME Ⅷ-2在疲劳筛分准则通用要求中有上述(c)条款要求:当规定的循环次数>10^6时,筛分准则不再适用,需进行疲劳分析。即:只要循环次数>10^6次,不必筛分了,直接强制必须进行疲劳分析。

ASME -2-2025中的规定

2025版ASME Ⅷ-2的变化(仅针对Method A分析):


1)明确定义了显著压力循环和非显著压力循环的界限:规定当压力变化范围超设计压力20%(整体结构)或15%(非整体结构)时为显著压力循环,低于则为非显著压力循环;

2)规定了非显著压力循环不计入疲劳筛分准则(此处虽然做了表述修改,但与2023版是一致的),除非用户规定要求计入考虑(此处为新加的,若用户有更严格的规定,可按用户要求执行);

3)最核心的变化当规定的循环次数>10^6时(去除非显著压力循环),筛分准则不再适用,需进行疲劳分析;即:2025版明确为当且仅当显著压力循环次数>10^6时,不必筛分了,直接强制必须进行疲劳分析。

对比结论

(1)2023版没有区分显著压力循环和非显著压力循环。即,2023版无论是显著循环次数>10^6、或是非显著循环次数>10^6、或是显著循环次数+非显著循环次数>10^6,一律强制进行疲劳分析;

(2)而按2025版则是:明确为显著的压力循环次数,当且仅当显著循环次数>10^6时才强制进行疲劳分析。按字面拆解意思如下:

a)当仅有显著压力循环且显著循环次数>10^6时,不用筛分了,直接强制进行疲劳分析;

b)当既有非显著压力循环又有显著压力循环,若其中显著循环次数>10^6时,不用筛分了,直接强制进行疲劳分析;

c)当既有非显著压力循环又有显著压力循环,若其中显著循环次数<10^6,则需要按筛分准则确定是否可免除疲劳分析,当显著循环次数>1000时(仅以整体结构为例),按Table 5.9的筛分准则不能免除疲劳分析,则还需要进行疲劳分析;此时出现的问题是:只要1000<显著压力循环次数<10^6,适用疲劳筛分准则,但按准则仍是需要进行疲劳分析和评定的,加上显著压力循环次数>10^6时强制疲劳分析,也即:只要显著循环次数>1000,就必须进行疲劳分析了,那么2025版在通用要求中规定的:显著循环次数>10^6时,不用筛分了,直接强制进行疲劳分析,似乎有点多此一举了,不如直接规定只要显著循环次数>1000,就不筛分了,直接进行疲劳分析,但这样的话,筛分准则的意义似乎不那么大了。

d)当仅有非显著压力循环,此时按筛分准则,压力的循环次数相当于0,若同时没有温度循环(即为0),那么此时对于压力循环相当于没有任何次数限制了,即NΔFP+NΔPO+NΔTE+NΔTα=0≤1000,无需进行疲劳分析。此时,这个非显著压力循环按2025版可以无限次,也不需要进行疲劳分析和评定。此时出现的问题是:与理论和实际似乎严重不符,理论上不可能对于非显著压力循环允许无限次,极端比方如:若是非显著压力循环10^20次方,在应力水平极低的情况下也是会发生疲劳破坏可能的,怎么可能允许不进行疲劳分析和评定呢。从这一点看,觉得2025版的这个规定有很大问题,似乎是错误的。

讨论

以上内容是笔者从2025版规定字面拆解的意思,综上所述,2025版的这一调整给我的感觉是似乎多此一举,又似乎有误,笔者此刻也无法判断2025的这一改动究竟是更严谨、放宽了疲劳分析的条件,还是背后的逻辑有误,不知道大家是怎么理解和看待的,还请明白的朋友能在评论区解答和探讨一下,谢谢!

限于笔者水平有限,文中内容难免有理解不当之处,还请多多包涵和不吝指正!


来源:ANSYS分析设计人
疲劳通用理论ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-08-26
最近编辑:57分钟前
ANSYS分析设计人
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ASME Ⅷ-2-2025版较大变化之许用极限SpL的取值规定!

ASMEⅧ-2-2023中的规定(一)原文直译:一次局部薄膜应力、一次局部薄膜+一次弯曲应力的许用限值SPL,取以下两者中的较大值:(a)附录3-A中所列材料许用应力S的1.5倍;(b)附录3-A中所列材料对应设计温度下规定的最小屈服强度Sy;但当材料规定的室温下最小屈服强度与抗拉强度之比(屈强比)大于0.70,或附录3-A中规定的材料许用应力S由时间相关性能(如蠕变)控制时,应采用(a)条规定取值。(二)原因解读:(1)为什么规定SPL取(a)和(b)中的较大值:此处主要是考虑奥氏体不锈钢材料,因其材料应变硬化特性,对允许有较大变形的奥氏体不锈钢受压元件给予了较高的许用应力(比低合金钢等高1.35倍,可达0.9Sy),此时应按大值,即1.5S=1.5×0.9Sy=1.35Sy取值,而不是小值Sy,否则忽略了奥氏体不锈钢这一提高许用应力的特性;(2)为什么当材料规定的室温下最小屈服强度与抗拉强度之比大于0.70,直接取值1.5S:因为此种情况下,许用应力是由抗拉强度/2.4决定的,而非屈服强度/1.5决定的,(即抗拉强度/2.4≤屈服强度/1.5,许用应力取值的二元思想),故应按小值1.5S取值,否则偏不安全;(3)为什么规定材料许用应力S由时间相关性能(如蠕变)控制时,直接取值1.5S:当材料在高温下工作,许用应力S由蠕变、应力松弛等时间相关性能决定时,屈服强度不再是失效控制因素,此时应直接采用1.5S。(三)2023版规定之缺陷:因ASMEⅧ-2适用的材料比较多(含非铁基材料),这种规定逻辑能涵盖所有的材料,但在国内工程师需要转换成中文理解的情况下,总有一种逻辑不是特别清晰明确的感觉,在不明白其规定背后原因的前提下,理解可能会出现较大偏差,甚至可能会取值错误(老外的思维方式和逻辑有时候不太符合国内的习惯)。GB/T4732-2024中的规定GB/T4732适用材料较少(仅碳钢和合金钢),在引入过来的时候结合国内分析设计的适用材料,基于该规定背后的原理进行了更为直观和清晰的调整,更符合国内的逻辑和习惯,避免出现取值错误,本质与ASMEⅧ-2一致:(1)明确了奥氏体高合金钢提高了许用应力,按1.5倍许用应力取值;(2)将屈强比>0.7和与时间相关性能控制许用应力的情况明确调整到a)条规定之中。ASMEⅧ-2-2025中的规定‌(1)2023版是文字描述的“取两者较大值+例外情况”,而2025版直接删除了冗长的文字表述,改成了用分段公式写死的逻辑。可能正如前文所说,此版改成公式逻辑的一大原因就是:消除旧版文字描述可能产生的歧义,防止理解偏差,避免可能出现的人为取值错误;(2)更清晰的以屈强比为界限进行逻辑划分:屈强比>0.7时,直接取1.5S;屈强比≤0.7时,取max(1.5S,Sy),亦涵盖了奥氏体高合金钢提高许用应力这一特性,背后原因和本质与2023版是一致的;(3)另一大变化是:删除了材料许用应力S由时间相关性能(如蠕变)控制情况的取值规定;原因是:2025版新增了“ProtectionAgainstCreepdamage”章节,即“蠕变损伤评定”章节,将所有与时间相关的失效模式全部统一归纳到该章节,并单独规定了评定准则,故在本部分内容中删除了该项规定。以上内容仅代表笔者个人观点,限于笔者专业水平有限,文中内容难免有理解不当之处,还请多多包涵和不吝指正!来源:ANSYS分析设计人

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