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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,新疆大学,目录,疲劳简介,1,结构分析,2,疲劳分析应用,3,理论与展望,4,目录 疲劳简介1 结构分析2,1,疲劳简介,强度、刚度和疲劳寿命是对工程结构和机械使用的三个基本要求，其中疲劳破坏是工程结构和机械失效的主要原因之一，引起疲劳失效的主要原因是重复载荷。,从微观上看，疲劳裂纹的萌生都与局部微观塑性有关，但从宏观上看，在循环应力水平较低时，弹性应变起主导作用，此时疲劳寿命较长，称为应力疲劳或高周疲劳；在循环应力水平较高时，塑性应变起主导作用，此时疲劳寿命较短，称为应变疲劳或低周疲劳。,疲劳寿命是指结构或机械直至破坏所作用的循环载荷的次数或时间。,疲劳简介强度、刚度和疲劳寿命是对工程结构和机械使用的三个基本,2,疲劳简介,工程裂纹,无裂纹,小裂纹,大裂纹,裂纹长度,a,裂纹扩展寿命,全寿命,图,1,三阶段疲劳破坏模型,图中： 小裂纹的上限尺寸,小裂纹的下限尺寸,工程 裂纹尺寸,临界裂纹长度,疲劳简介工程裂纹无裂纹小裂纹大裂纹裂纹长度a裂纹扩展寿命全寿,3,结构分析,三维建模,1,网格划分,2,分析结果,3,三维建模,1,网格划分,2,分析结果,3,结构分析 三维建模1 网格,4,三维建模,在,ANSYS,中建立模型,三维建模在ANSYS中建立模型,5,网格划分,模型采用六面体网格,Nodes:67516,Elements:36758,网格划分模型采用六面体网格,6,分析结果,从上图中可以看到最大应力出现在联接孔处，此处作为疲劳分析的重点对象。,分析结果从上图中可以看到最大应力出现在联接孔处，此处作为疲劳,7,疲劳分析应用,非恒定振幅载荷,疲劳分析应用非恒定振幅载荷,8,疲劳分析应用,寿 命,安全系数,疲劳分析应用寿 命安全系数,9,疲劳分析应用,载荷,-,寿命曲线图,疲劳分析应用载荷-寿命曲线图,10,疲劳分析应用,损伤矩阵,雨流矩阵,疲劳分析应用损伤矩阵雨流矩阵,11,理论与展望,雨流法理论,线性疲劳累积损伤理论,非线性疲劳累积损伤理论,理论与展望雨流法理论,12,雨流法理论,目前雨流计数法有多种，但差别不大，常用的雨流计算法的,计算规则为：,（,1,）雨流起点依次在每个峰（或谷）的内侧；,（,2,）雨流在下一个峰（或谷）处落下，直到有一个比其大的峰,（或更小的谷）为止,；,（,3,）当雨流遇到来自上面屋顶流下的雨流时，就停止；,（,4,）取出所有的全循环，并记录下各自的幅值和均值。,雨流法理论 目前雨流计数法有多种，但差别不大，常,13,疲劳极限图,Gerber,抛物线模型：,Goodman,直线模型：,Soderberg,直线模型：,疲劳极限图Gerber抛物线模型：,14,Goodman适用于低韧性材料，对压缩平均应力没能作修正 ;,Soderberg比Goodman更保守，大多数情况下适用于脆性材料;,Gerber理论能够对韧性材料的拉伸平均应力提供很好的拟合,但它不能正确地预测出压缩平均应力的有害影响,.,Goodman适用于低韧性材料，对压缩平均应力,15,今后工作,从以上的有限元分析，可以得出机械零部件疲劳寿命和疲劳损伤，能更好,预测材料在交变载荷作用下的循环寿命。但其中还有许多理论有待解决：,1.,线性疲劳累积损伤理论；,2.,非线性疲劳累积损伤理论；,3.,局部应力应变的稳态法和瞬态法；,4.,实验数据与计算数据的吻合。,今后工作 从以上的有限元分析，可以得出机械零部,16,精品课件,！,精品课件！,17,精品课件,！,精品课件！,18,Thank You !,Thank You !,19,
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