以前看到fe-safe幫助文檔上面講，在同一應力水平下，體積大的結構疲勞壽命值更小。因為受彎結構，橫截面大的件應力梯度小，所以疲勞壽命小。

 

為了驗證這個理論，同時驗證FEA和理論計算的差距，現創建兩個懸臂梁模型，一端固定，另一端加載Z方向向下的1000N的力，使結構發生彎曲。

模型一、100*10*20的懸臂梁

模型二、100*10*10的懸臂梁

因為在分析中約束端會出現應力集中，我們只比較懸臂梁中間處的應力狀態和疲勞壽命值。

一、理論計算

計算結果，σ1=75MPa, σ2=300MPa，σ2=4*σ1

二、CAE計算

單元類型使用C3D8I，結構的末端使用RB2耦合，載荷作用在其參考節點上，方向向下。

1. 應力分析結果：

模型一

 

理論分析結果為σ1=75MPa，CAE分析結果如圖，兩者結果非常接近

模型二：

 

理論分析結果為σ2=300MPa，CAE分析結果如上圖

由以上結果，CAE分析和理論分析結果統一。

1. 疲勞分析

現將模型一的載荷放大四倍，此時結構中線上表面的應力為σ1=σ2=300MPa，將結果導入Ncode中計算疲勞壽命值(S-N)。

分析結果：

模型一、

 

 模型一中線處上表面的疲勞壽命平均值為1.522e+5

 

模型二中線處上表面的疲勞壽命平均值為2.286e+5

模型一（20mm）的疲勞壽命值為1.522e+5，模型二（10mm）的疲勞壽命值為2.286e+5，證明受彎結構在同一應力水平下，大結構的疲勞壽命值確實要低于小結構的疲勞壽命值。