用有限元法进行疲劳分析
一、有限元法疲劳分析的基本思路用有限元法进行疲劳分析，其基本思路是：首先进行静或动强度分析，然后进入到后处理器取出相关的应力应变结果，在后处理器中再定义载荷事件，循环材料特性，接着根据所需要的疲劳准则对每一个载荷事件进行寿命计算，最后根据累计损伤理论判断是否开始破坏。由于结构受力状态往往是一复杂的应力状态，而在实验中测得的结构材料S-N曲线又常是在简单应力状态下获得的，因此常用最小能量屈服准则或其它等效准则，将所研究的疲劳点上的复杂应力用一个等效应力替代。对有限元法而言，这一过程很容易实现。等效替代以后，即可参照原始材料的S-N曲线进行疲劳寿命评估。上述方法称之为应力-寿命法或S-N法，该方法不严格区分裂纹产生和裂纹扩展，而是给出结构发生突然失效前的全寿命估计。当然，还可以采用更加现代化的局部应变法或初始裂纹法。因篇幅所限，下面结合Abaqus软件，仅讨论S-N法，且针对车辆结构疲劳分析。
二、疲劳分析
由于车辆结构的零部件属于低应力、高循环疲劳，故常使用Stress life准则，并使用修正Goodman图，此时，S-N曲线的经验公式修正为 计算中需要的材料参数包括：弹性模量、疲劳强度系数、疲劳强度指数、强度极限。
其具体的分析过程是：
1.建立物理模型(Physical Model)
对于疲劳分析来说，物理模型即包含节点、单元、物理特性和材料特性的有限元模型。
图1-1 定义事件流程图
1.建立数学模型(Mathematical Model)
数学模型也就是使用物理模型计算应力或应变。可通过 Abaqus求解器或其它求解器来建立。求解后，可从后处理器中获取相关的应力或应变。
2.载荷工况(Loading Conditions)
对于静态疲劳分析来说，可以用建立载荷函数的方式施加载荷。
3.定义事件(Events)
在进行疲劳评估之前，必须先定义事件。它由物理模型、数学模型、载荷工况组成，如图1-1所示。
4.评估(Evaluation)
一般来说，我们可进行下列估算：
事件损伤(Event Damage)
事件损伤方向(Event Damage Direction)
损伤累积(Accumulated Damage)
事件寿命估算(Event Life Estimate)
5.后处理(Post Processing)
疲劳分析的后处理与静力学的后处理完全一致，此处不再重复。
转自：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5OTU1Mjc5Mw==&mid=2650731665&idx=2&sn=ae6f274c20eb4a480d4f7e107f648fe6&scene=1&srcid=0819Aby4cdkV4CiLub5lXaqm#rd
页:
[1]