MSC Fatigue 疲勞分析標準教程

目　錄
CONTENTS
第 1章 疲勞分析概述 1
1.1 疲勞分析簡介 2
1.1.1 疲勞的基本概念 2
1.1.2 疲勞分析的意義和研究現狀 2
1.1.3 疲勞的特點 2
1.2 疲勞設計方法及相應的疲勞分析方法 4
1.2.1 無限壽命設計方法 4
1.2.2 有限壽命設計方法 4
1.2.3 損傷容限設計方法 4
1.2.4 耐久性設計方法 5
1.3 疲勞分析的基本步驟 5
1.3.1 載荷譜的獲取與確定 5
1.3.2 材料疲勞特性的確定 5
1.3.3 疲勞分析方法的確定 6

第 2章 MSC Fatigue疲勞分析介紹 7
2.1 MSC Fatigue簡介 8
2.1.1 MSC Fatigue的主要特點 8
2.1.2 MSC Fatigue的主要功能 8
2.2　MSC Fatigue中的主要模塊 9
2.2.1 基本疲勞分析模塊 9
2.2.2 裂紋擴展分析模塊 10
2.2.3 疲勞分析工具模塊 10
2.2.4 振動疲勞分析模塊 10
2.2.5 焊點疲勞分析模塊 10
2.2.6 車輪應力疲勞分析模塊 10
2.2.7 多軸疲勞分析模塊 11
2.3 MSC Fatigue的數據接口 11
2.4 Patran 2019的安裝 11
2.5 Patran 2019的使用 16
2.5.1 Patran 2019的啟動與主界面 16
2.5.2　Patran 2019的基本操作 17
2.5.3 其他輔助功能 21

第3章 疲勞載荷譜的統(tǒng)計處理 23
3.1 實例——數據的導入與圖形化顯示 24
3.1.1 問題描述 24
3.1.2 導入ASCII文件 24
3.1.3 數據的圖形化顯示 26
3.2 實例——數字濾波去除電壓干擾信號 28
3.2.1 問題描述 28
3.2.2 載荷時間歷程的PSD分析 29
3.2.3 信號的濾波 30
3.2.4 濾波器穩(wěn)定性檢查 32

第4章 應力疲勞分析 34
4.1 實例——載荷譜塊的創(chuàng)建與疲勞壽命計算 35
4.1.1 問題描述 35
4.1.2 創(chuàng)建載荷譜塊 35
4.1.3 進行疲勞分析 38
4.2 實例——基于名義應力法的零部件疲勞分析 43
4.2.1 問題描述 43
4.2.2 導入有限元模型和查看應力分析結果 44
4.2.3 進行疲勞分析 45
4.2.4 查看分析結果 58
4.2.5 疲勞優(yōu)化設計 60
4.2.6 分析總結 64
4.3 實例——支架的應力疲勞分析 64
4.3.1 問題描述 64
4.3.2 導入有限元模型和查看應力分析結果 64
4.3.3 進行疲勞分析 66
4.3.4 查看分析結果 77
4.3.5 分析總結 80

第5章 應變疲勞分析 81
5.1　實例——考慮到殘余應力的應變疲勞分析 82
5.1.1　問題描述 82
5.1.2　導入有限元模型和查看應力分析結果 82
5.1.3　不考慮殘余應力的疲勞分析 84
5.1.4　考慮殘余應力的疲勞分析 91
5.1.5　平均應力對疲勞壽命的影響 94
5.1.6　表面加工和熱處理對疲勞壽命的影響 96
5.1.7　分析總結 97
5.2　實例——三腳支架結構的應變疲勞分析 97
5.2.1　問題描述 97
5.2.2　導入有限元模型和查看應力分析結果 97
5.2.3　進行疲勞分析 99
5.2.4　查看分析結果 107
5.2.5　分析總結 109

第6章 裂紋擴展分析 110
6.1 問題描述 111
6.2 導入有限元模型和應力分析結果 111
6.3 進行疲勞分析 112
6.4 分析總結 124

第7章 振動疲勞分析 125
7.1　實例——單方向振動疲勞分析 126
7.1.1　問題描述 126
7.1.2　導入有限元模型和查看應力分析結果 126
7.1.3　振動疲勞分析 129
7.1.4 分析總結 137
7.2 實例——耦合振動疲勞分析 137
7.2.1 問題描述 137
7.2.2 導入有限元模型和查看應力分析結果 138
7.2.3　振動疲勞分析 140
7.2.4 分析總結 151

第8章 焊接疲勞分析 152
8.1 實例——車身結構的焊點疲勞分析 153
8.1.1 問題描述 153
8.1.2 導入有限元模型和應力分析結果 153
8.1.3 焊點疲勞分析 153
8.1.4 查看分析結果 162
8.1.5 分析總結 164
8.2 實例——焊縫疲勞分析及其應用 164
8.2.1 焊接類型和建模方法 164
8.2.2 問題描述 167
8.2.3 導入有限元模型和應力分析結果 168
8.2.4 創(chuàng)建焊縫組 169
8.2.5 焊縫疲勞分析 170
8.2.6 查看分析結果 176
8.2.7 多焊縫疲勞分析 178
8.2.8 分析總結 179

第9章 MSC Fatigue的其他模塊與應用 180
9.1 實例——旋轉結構的疲勞壽命分析 181
9.1.1 問題描述 181
9.1.2 導入有限元模型和查看應力分析結果 181
9.1.3 進行疲勞分析 183
9.1.4 查看分析結果 187
9.2 實例——軟件應變片及其應用 188
9.2.1 問題描述 189
9.2.2 導入有限元模型和應力分析結果 189
9.2.3 創(chuàng)建虛擬應變片并分析 190
9.2.4 時間歷程提取 193
9.2.5 相關分析技術 201
9.2.6 分析總結 203

附 錄 204
附錄I 常用國產齒輪材料疲勞特性 204
附錄II 國產材料疲勞特性估算方法 206
附錄III 常用國產材料的疲勞特性估算用表 207