关于疲劳问题的有限元分析清单

来源：CAE技术联盟（ID：caejslm）

• 应力波动引起的机械疲劳；

• 循环载荷同高温联合作用引起的蠕变疲劳；

• 循环受载部件的温度变动引起的热机械疲劳；

• 零件之间的滑动和滚动接触相结合产生的接触疲劳。

分类：

• 高周疲劳 (high circle fatigue)：循环次数≥104周次

• 低周疲劳 (low circle fatigue) ：循环次数≤104周次

• No finish 不处理（即不考虑表面粗糙度对裂纹扩展的影响）

• Polished 抛光

• Ground 磨削

• Good machined  好的切削表面

• Ave machined  一般的切削表面

• Poor machined  差的切削表面

• Hot rolled 热轧表面

• Forged  锻造表面

• Cast 铸造表面

• water corroded  水腐蚀表面

• seawater corroded   海水腐蚀表面

   6. 定义被分析对象表面处理方法(surfacetreatment)：

• No treatment   没有表面处理（即不考虑表面处理方式对裂纹扩展的影响）

• Nitride 渗氮处理

• Cold rolled 冷轧处理

• Shot peened 喷丸处理

   7. Fatigue分析，通过应力计算出循环次数，即寿命。

   8. 结果输出

疲劳有限元分析步骤

试验方法为：

• 给试件施加单向载荷，使试件内部产生有规律的循环载荷（如正弦）；

• 当试件失效时，记录载荷的循环次数N；

• 从大到小改变S值，得到不同的N值，对数据进行概率统计分析后即可建立S－N曲线。

应力－寿命曲线（S－N曲线）

E－N曲线的纵坐标也可以是“剩余强度”，所谓剩余强度 (residual strength) 指含裂纹材料的静承载能力。

试验方法为：与S－N曲线相比，E－N曲线试验时测量的是应变或剩余强度。

应变－寿命曲线（E－N曲线）

作为较简单的分析，发生高周疲劳的零件寿命一般很长或者有无限寿命，所以高周疲劳分析也称为全寿命分析。

必须考虑裂纹对疲劳的影响，所以低周疲劳分析也称为初始裂纹法 (Crack  Initiation )。

分析方法有：

• S-W-T

• Morrow

• None

需要使用“塑性性能修正”(plasticitycorrection)：

• Neuber

• Mertens-Dittman

• Seeger-Beste