疲勞分析是分析結構受到周期性載荷作用下，結構應力遠小于強度極限情況，甚至結構應力比彈性極限還低的情況下就可能發生破壞的情況。Ansys nCode是國際著名的疲勞耐久性仿真分析軟件，其多個版本以前已經可以和Ansys Mechanical進行無縫以進行聯合分析。而在最新版的Ansys Mechanical 2020R2中可以進一步將nCode進行內嵌，完成結構分析后即可進行疲勞仿真設置，從而提高疲勞仿真效率。

已安裝完成nCode Embedded DesignLife

Embedded nCode 疲勞分析模塊

內嵌系統分析流程樹示意圖

Embedded nCode Designlife內嵌到Mechanical模塊中，需要使用到以下插件MechanicalEmbeddedDesignLife.wbex，其操作方法參見附錄。

下面是筆者實際工作中的一個疲勞仿真案例，說明如何在Ansys Mechanical中使用Embedded nCode分析工具。

如下圖，為某空調壓縮機模型，外殼通過三處安裝柱以螺紋形式進行固定，皮帶輪在外載荷作用下，帶動內部壓縮閥等部件轉動，進而實現空氣壓縮。由于壓縮機工作過程為高速運轉過程，同時其上的皮帶輪所受到的外部載荷具有較大的波動性，因此容易造成壓縮機殼體等部件在工作過程中發生疲勞失效，進而影響壓縮機的正常工作，從而需要對壓縮機殼體等部件進行疲勞仿真計算。

之前版本的Ansys Mechanical軟件需要在完成結構分析后，在拖入nCode的相應模塊進行疲勞仿真，如下圖所示。要進行疲勞仿真需要打開nCode界面，并在nCode模塊中進行設置，此種方式的優勢在于可以使用全面的nCode功能。但是缺點在于需要在不同的界面進行切換以及數據傳遞更新。

新的Ansys Mechanical 2020R2 將nCode的部分功能內嵌到Mechanical，在完成結構分析或者調整后，可以直接在同一個界面下進行仿真計算。如下圖所示。

在Mechanical內部的nCode DesignLife中進行疲勞載荷設置，進而可以直接利用上游完成或者修改好的仿真結果，同時也避免了界面來回切換。此處主要需要設置的內容包括如下：

1、求解設置：

設置分析類型應力、應變、或者縫焊疲勞（由于模型中無縫焊，因此未顯示），及平均應力修正方式、多軸處理方式、縮放比例等。本模型選擇應力疲勞，采用Goodman修正方法，其余采用默認設置。

2、疲勞求解區域指定：

此處可以通過幾何指定疲勞分析對應的體、或者面，也可以通過Named Selections指定。本模型中直接通過幾何選擇，選擇關心的壓縮機外殼可能發生疲勞失效的面，如下圖所示

3、載荷事件、載荷類型及載荷指定：

此處Load Mapper位置下可以指定多個不同類型的載荷，例如時間序列載荷、時間步載荷、和恒定幅值載荷三種類型。同一個載荷事件下可以指定多個載荷，但是同一個載荷事件下的載荷類型必須相同。

本模型測得的軸承位置載荷為時間序列，因此僅設置一個事件，并在其下設置一個時間序列載荷，時間序列及曲線.

4、求解及結果提取

現階段版本可以提取的疲勞分析結果如下圖所示，包括疲勞壽命、疲勞損傷、安全因子及其它，其它選項中包括屬性ID、材料ID、損傷等。本模型計算得到的壓縮機外殼疲勞如圖所示，僅在SolutionGroup選中的面才給出了疲勞壽命分析結果。

可提取的疲勞結果

新版本軟件內嵌了nCode的部分功能，可以實現比Mechanical Fatigue更加豐富的計算，可以滿足更多的疲勞仿真需要，后期版本將會有更加豐富的功能加入進來。使得疲勞分析更加便捷。

附：nCode Design Life 內嵌至Ansys Mechanical步驟。

1、nCode 2020R2安裝壓縮包解壓后文件目錄如下所示，其中紅色框內即為需要使用到的插件。

2、在Workbench界面選擇Extension菜單，選擇擴展開始頁面

3、進入頁面后選擇右上角的“+”號按鈕

4、瀏覽到插件所保存的位置，并選中插件。

5、鼠標滾輪往下滾動，可以發現如下紅色框所示的插件已經導入，選擇黃色框內的小三角形可以彈出加載擴展、workbench啟動即加載插件、卸載插件選型。選中加載插件。

6、如下所示，在Workbench中的toolbox中可以看到插件已經安裝完成，可以直接使用了。

文章來源：ansys結構大本營