S-N
關(guān)注創(chuàng)建者：電耗子 創(chuàng)建時(shí)間：2019-10-29
S-N的視頻教程
使用ANSYSWorkbench對(duì)某醫(yī)療器械托架的疲勞壽命分析
第一節(jié) 新建材料并完成參數(shù)設(shè)置，建立S-N曲線。 第二節(jié) 幾何建模 第三節(jié) 有限元計(jì)算的前處理，求解及后處理。
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MSC Nastran疲勞耐久性技術(shù)培訓(xùn)
教程目標(biāo) 技術(shù)支持 什么是耐久性 疲勞的定義 疲勞的物理基礎(chǔ) 裂紋萌生和擴(kuò)展：階段I和II 什么是疲勞 疲勞技術(shù) 疲勞S-N曲線 疲勞計(jì)算歷史簡(jiǎn)介 疲勞技術(shù)的應(yīng)用 MSC Nastran嵌入式疲勞介紹 MSC Nastran嵌入式疲勞界面介紹 MSC Nastran 疲勞分析輸入組成介紹 案例：應(yīng)力疲勞分析 案例：應(yīng)變疲勞分析 案例：瞬態(tài)法疲勞分析 案例：基于疲勞分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)
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疲勞耐久性分析及壽命評(píng)估方法（5.12已更新）
[5.14]更新補(bǔ)充S-N曲線測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。 【真心需要的朋友，請(qǐng)?jiān)嚶犕辏傧聠危蛘哔?gòu)買前關(guān)于內(nèi)容覆蓋面有疑問(wèn)可留言，我會(huì)及時(shí)回復(fù)告知】 【課程案例只講技術(shù)思路，沒(méi)有實(shí)操】 GBT 3075-2008 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向力控制方法.pdf gbt 24176-2009 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方案與分析方法.pdf
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S-N的實(shí)例教程
S-N曲線是什么？
S-N曲線，也稱為應(yīng)力-壽命曲線，是疲勞分析中最基本的工具。它描述了結(jié)構(gòu)在循環(huán)載荷下，應(yīng)力水平（S） 與至失效的循環(huán)次數(shù)（N） 之間的關(guān)系。
常用數(shù)學(xué)表達(dá)式：
對(duì)公式兩邊取對(duì)數(shù)，得到線性方程：
使用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性回歸，擬合出最佳直線即可獲得S-N曲線。這條直線也叫中值S-N曲線。
下面為python實(shí)現(xiàn)S-N，P-S-N曲線具體方式，最終獲取的結(jié)果為：
第一步當(dāng)然是最小二乘法的實(shí)現(xiàn)：
def linear_least_squares_fit_y(x: np.ndarray, y: np.ndarray) -> Dict[str, Any]:
"""
對(duì) y ~ x 進(jìn)行最小二乘直線擬合：y = a*x + b
Args:
x: 自變量數(shù)組
y: 因變量數(shù)組
Returns:
字典包含 a, b, y_pred, residuals, metrics 等
"""
x = np.asarray(x)
y = np.asarray(y)
if len(x) !
展開 SN曲線
S-N曲線是疲勞分析的基礎(chǔ)，它描述了材料應(yīng)力與循環(huán)壽命的關(guān)系。由于材料的疲勞特性不可避免地存在分散性，因此中值S-N曲線實(shí)際上不能滿足工程設(shè)計(jì)和疲勞分析的需要，必須考慮疲勞試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)特性。當(dāng)需要考慮特定失效概率時(shí)S-N曲線被稱為P-S-N曲線。
我們將基于某材料的單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次P-S-N曲線的制作。
2. 試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)
一般S-N曲線使用單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)制作。單軸疲勞是指材料或零件在單向循環(huán)載荷作用下所產(chǎn)生的失效現(xiàn)象。零件只受單向正應(yīng)力（應(yīng)變）或單向切應(yīng)力（應(yīng)變），如只承受單向“拉—壓”循環(huán)應(yīng)力，彎曲應(yīng)力或扭轉(zhuǎn)循環(huán)應(yīng)力。單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用單軸疲勞試驗(yàn)機(jī)施加軸向拉壓載荷得出。
在有限疲勞壽命區(qū)采用成組法測(cè)試試樣的疲勞特性，應(yīng)力分為5級(jí)。因?yàn)樵诟咧芷趨^(qū)間，疲勞壽命的分散性很大，疲勞極限值可以通過(guò)升降法測(cè)定，循環(huán)基數(shù)一般為1e+07次。
本文忽略了疲勞極限的測(cè)定、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和可疑數(shù)據(jù)取舍，假設(shè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且樣本數(shù)量充足。
有這樣一組成組法疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)力比為R=-1，試驗(yàn)環(huán)境為室溫，如下所示：
可以假設(shè)各個(gè)應(yīng)力水平中，失效壽命呈現(xiàn)正態(tài)分布。將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制于雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系：
3.
展開 在Ncode中創(chuàng)建屬于我們自己學(xué)習(xí)或工作需要用到的疲勞 S-N 曲線庫(kù)可以幫助我們節(jié)省很多時(shí)間，用到哪個(gè)材料S-N曲線就調(diào)用哪個(gè)，操作上會(huì)更方便。本次就以IIW標(biāo)準(zhǔn)中的鋁合金材料S-N曲線作為案例的設(shè)置背景 。
流程操作相對(duì)比較簡(jiǎn)單，比較難理解的地方是數(shù)據(jù)的填寫。
主要流程大致分為三步走：
01 進(jìn)入材料管理庫(kù)
在Ncode左邊的圖標(biāo)里選擇 MaterialManager ，就會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，在第二欄 DataBase FileName 中選擇文件 iceflow_standard.mxd ，一定不要選錯(cuò)，最后下面的勾選框都 不勾選 。
這就是開啟了創(chuàng)建材料庫(kù)的第一步。
02 創(chuàng)建材料S-N
進(jìn)入到材料庫(kù)后我們可以看到Ncode內(nèi)置的一些材料S-N曲線數(shù)據(jù)，有很多材料數(shù)據(jù)，大家可以慢慢去翻閱查看是否有自己需要用到的數(shù)據(jù)。選擇菜單欄的 Edit，然后選擇 Add Data。
在 Dataset Type中選擇需要用到的曲線類型，如 E-N、 Short Fibre等。今天要用到的是S-N，所以我們選擇 nCode SN data set，然后再命個(gè)容易識(shí)別的名字。
03 數(shù)據(jù)的填寫
敲重點(diǎn)了！敲重點(diǎn)了！敲重點(diǎn)了!關(guān)鍵的地方來(lái)了。
黃色高亮的地方就是我們必填的內(nèi)容，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)找到相應(yīng)填入的數(shù)據(jù)。首先我們先看看有哪些需要填的數(shù)據(jù)。
展開 FE-SAFE支持材料S-N曲線的自定義，但是作為疲勞分析最重要的參數(shù)，定義一個(gè)新的S-N曲線，相當(dāng)于定義了一個(gè)新的材料，因此，我們要從定義材料開始。
定義新的材料有兩種方法，復(fù)制和近似。
對(duì)新定義的材料編輯名稱
找到S-N曲線數(shù)據(jù)，雙擊點(diǎn)開
更新數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊OK，即可創(chuàng)建新的材料S-N曲線，需要注意的是，如果新定義的s-n權(quán)限的耐久極限超過(guò)1e7次方，那么在材料中相應(yīng)的耐久值也應(yīng)修改
如果S-N曲線是溫度相關(guān)的，也需要添加溫度參數(shù)
完成修改后，可以通過(guò)工具欄中的material-generate material plot data將S-N曲線繪制出來(lái)
這樣，就完成了S-N曲線的創(chuàng)建。
fe-safe中自定義S-N曲線.pdf
展開 s-n疲勞分析.part6.rar
s-n疲勞分析.part1.rar
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S-N的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
S-N的最新內(nèi)容
分析時(shí)需要考慮應(yīng)力幅值、平均應(yīng)力、材料的S-N曲線等因素，根據(jù)分析結(jié)果，評(píng)估裝甲車在特定工況下的耐久性和疲勞壽命。如果發(fā)現(xiàn)潛在的疲勞破壞風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化以提高耐久性。
綜上所述，CAxWorks.VPG的虛擬試驗(yàn)場(chǎng)技術(shù)為裝甲車特定工況下的耐久疲勞壽命分析提供了可靠、高效的解決方案。通過(guò)精確的路面建模與載荷提取，能夠及早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而顯著縮短研發(fā)周期、降低試驗(yàn)成本。
疲勞仿真就是在結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析（特別是基于CFD模擬得到的載荷譜）基礎(chǔ)上，引入材料的疲勞性能數(shù)據(jù)（S-N曲線或斷裂力學(xué)模型），對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。
系統(tǒng)應(yīng)用示意圖：
?ADC芯片 - CJC5357B的特性：
立體聲Δ-Σ ADC
單片數(shù)字濾波器
單端輸入
數(shù)字高通濾波器，以消除直流偏移量
信噪失真比(S/(N+D))：84dB@3.3V(48kHz)
動(dòng)態(tài)范圍(DR)：99dB@3.3V(48kHz)
信噪比(S/N)：98dB@3.3V(96kHz)，99dB@3.3V(48kHz)
SolidWorks 案例研究 | 壓力容器的疲勞分析3個(gè)月前
對(duì)S-N曲線的分析表明7075-T6鋁合金應(yīng)該能夠抵抗這種應(yīng)力水平下的指定振幅。但是，平均應(yīng)力糾正會(huì)大大降低S-N曲線中的應(yīng)力值。由于壓力事件是重要的平均應(yīng)力，它被糾正為明顯壓縮后，以至于155.1Mpa都顯得非常大了。
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新思科技和恩智浦半導(dǎo)體擴(kuò)大合作，新思科技 VDK 將支持全新的高性能 S32N7 系列 SOC，該系列可用于 AI 驅(qū)動(dòng)的新一代汽車核心。
2. 德州儀器：為簡(jiǎn)化復(fù)雜的汽車軟件管理，德州儀器攜手新思科技為其 TDA5 SoC 系列提供 VDK。在軟件定義汽車的背景下，基于新思科技 VDK 的電子數(shù)字孿生方案可以顯著加快汽車軟件的上市時(shí)間。
分別以3倍、10倍信噪比（S/N）計(jì)算檢出限和定量限。28種高關(guān)注物質(zhì)線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限見表2。
表2 28種高關(guān)注物質(zhì)線性范圍、加標(biāo)回收率、檢出限及測(cè)定下限
2.5 加標(biāo)回收和精密度試驗(yàn)
取一空白塑料制品，添加3個(gè)濃度水平（0.5、5.0、10 mg/L）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)濃度點(diǎn)平行測(cè)定6次，在優(yōu)化的試驗(yàn)方法下測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果見表2。
- 疲勞分析: 本身不是一種求解器，而是基于靜力或動(dòng)力分析（通常是隱式）的結(jié)果，結(jié)合材料S-N曲線等理論，進(jìn)行壽命評(píng)估。
計(jì)算特點(diǎn):
- 隱式分析: 核心是求解大型稀疏線性方程組。計(jì)算量集中在矩陣的分解和迭代求解上，對(duì)內(nèi)存容量、內(nèi)存帶寬和CPU的單核性能（頻率和緩存）都比較敏感。
- 顯式分析: 核心是時(shí)間步進(jìn)。為了保證計(jì)算穩(wěn)定，時(shí)間步長(zhǎng)極小，導(dǎo)致總計(jì)算步數(shù)巨大。
工程化的復(fù)合材料疲勞仿真方法6個(gè)月前
當(dāng)然可以采用其他量化的判據(jù)，比如失效單元占比
4 如何模擬結(jié)構(gòu)的疲勞失效S-N曲線。
為了模擬結(jié)構(gòu)的疲勞失效S-N曲線，我們要先做靜強(qiáng)度仿真，得到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度載荷。
然后按照靜強(qiáng)度的比例，取三到四個(gè)點(diǎn)分別進(jìn)行疲勞仿真，基本可以給出S-N曲線了。
結(jié)合活塞材料（如鋁合金Al-Si-Cu系）的S-N曲線，Ansys可量化熱循環(huán)對(duì)活塞的損傷累積，技術(shù)鄰在某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)服務(wù)中，通過(guò)優(yōu)化活塞裙部倒角結(jié)構(gòu)、增加頂部散熱槽，使活塞熱疲勞壽命從原有5000小時(shí)延長(zhǎng)至7000小時(shí)，提升幅度達(dá)40%；第三步，結(jié)構(gòu)與材質(zhì)優(yōu)化。
? 3.2.1 模型設(shè)置
材料定義：在材料庫(kù)定義新材料，名稱為Q345，機(jī)械性能包括，彈性模量210GPa，泊松比0.3，屈服強(qiáng)度345MPa，抗拉強(qiáng)度480MPa；疲勞性能包括，鈑金S-N曲線，焊縫的張拉S-N曲線以及彎曲S-N疲勞曲線。
焊縫連接：導(dǎo)入模型后，根據(jù)焊縫的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和焊縫尺寸，建立三維焊縫模型，如圖3所示。
