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应力
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寿命曲线
•S-N曲线是通过对试件做疲劳测试得到的
—弯曲或轴向测试反映的是单轴的应力状态
—影响S-N 曲线的因素很多， 其中的一些需要的注意，如下:
—材料的延展性， 材料的加工工艺
—几何形状信息，包括表面光滑度、残余应力以及存在的应力集中
—载荷环境， 包括平均应力、温度和化学环境
•例如，压缩平均应力比零平均应力的疲劳寿命长，相反，拉伸平均应力比零平均应力的
疲劳寿命短。
•对压缩和拉伸平均应力，平均应力将分别提高和降低S-N曲线。
•因此，记住以下几点:
—一个部件通常经受多轴应力状态。如果疲劳数据(S-N 曲线)是从反映单轴应力状态的测试
中得到的，那么在计算寿命时就要注意
•设计仿真为用户提供了如何把结果和S-N 曲线相关联的选择，包括多轴应力的选择
•双轴应力结果有助于计算在给定位置的情况
—平均应力影响疲劳寿命，并且变换在S-N曲线的上方位置与下方位置(反映出在给定应力幅
下的寿命长短)
•对于不同的平均应力或应力比值，设计仿真允许输入多重S-N曲线(实验数据)
•如果没有太多的多重S-N曲线(实验数据)，那么设计仿真也允许采用多种不同的平均应力修
正理论
—早先曾提到影响疲劳寿命的其他因素，也可以在设计仿真中可以用一个修正因子来解释
疲劳模块
…
总结
•疲劳模块允许用户采用基于应力理论的处理方法，来解决高周疲劳问题。
•以下情况可以用疲劳模块来处理:
—恒定振幅，比例载荷(参考B节)
—变化振幅，比例载荷(参考C节)
—恒定振幅，非比例载荷(参考D节)
•需要输入的数据是材料的S-N曲线:
—S-N曲线是疲劳实验中获得，而且可能本质上是单轴的，但在实际的分析中，部件可能
处于多轴应力状态
—S-N曲线的绘制取决于许多因素， 包括平均应力。在不同平均应力值作用下的S-N曲线
的应力值可以直接输入，或可以执行通过平均应力修正理论实现。
B
疲劳程序
(
基本情况
)
•进行疲劳分析是基于线性静力分析，所以不必对所有的步骤进行详尽的阐述。
—疲劳分析是在线性静力分析之后，通过设计仿真自动执行的。
•对疲劳工具的添加，无论在求解之前还是之后，都没有关系，因为疲劳计算不并依赖应
力分析计算。
•尽管疲劳与循环或重复载荷有关，但使用的结果却基于线性静力分析，而不是谐分析。
