ansys 疲勞極限的案例
基于ANSYS Workbench 仿真分析液壓閥塊內部油路極限壁厚
為得出不同材質的液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下的極限壁厚，針對液壓閥塊內部進行有限元分析，通過 PROE 三維繪圖軟件進行三維建模，導入有限元分析軟件 ANSYS Workbench 中，通過對液壓閥塊和內部管路賦予一定的材料屬性和施加一定的邊界條件、載荷約束等，得出不同材質的液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下的極限壁厚。本次研究為液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下選擇何種材質提供了一定的理論依據，并為液壓閥塊設計過程中液壓閥塊內部油路間的壁厚間隙選擇提供了一定的技術保障。
關鍵詞：ANSYS Workbench；液壓閥塊；極限壁厚
引言
在液壓系統設計過程中，液壓閥塊作為連接液壓閥（包括板式閥和插裝閥）與液壓系統的重要載體，其重要性不言而喻。現代液壓系統隨著主機設備的進步而日趨復雜，實際工程中許多液壓回路的閥塊都需要自行設計，而液壓閥塊設計的合理與否，對液壓系統的制造、安裝乃至工作性能都有著很大的影響[1]。
液壓閥塊常見的材質有：球墨鑄鐵、Q235-A 鋼、35# 鋼鍛件、45# 鋼鍛件、鋁合金、銅、不銹鋼等。在實際使用過程中怎樣選擇液壓閥塊的材質是一個重要的問題，選擇液壓閥塊材質需要考慮的因素有很多，我們以最常規的必要條件“承壓大小”進行分析：一般情況下，在不大于 21 MPa 的中低壓條件下可以選擇鋁合金作為液壓閥塊材質，在不大于 42 MPa 的條件下可以選擇 45# 鋼或球墨鑄鐵為液壓閥塊材質。
我們知道鋁的密度為 2.75 g/cm3，45# 鋼的密度為7.85 g/cm3，同體積的 45# 鋼的重量約為鋁重量的 2.9倍。
展開 ANSYS求斜拉橋的極限承載力
命令流如下
finish$/clear$/filename,cablestayed bridge,1
/Title,The plastic anlysis of cable-stayed bridge
/replot
/prep7
et,1,link10$et,2,beam189$keyopt,2,7,1$et,3,beam54 !定義三種單元，主梁beam188,主塔beam54,拉索link10
mp,ex,1,2.05e11$mp,prxy,1,0.3
tb,bkin,1$tbdata,1,1.67e9,0.0 !定義拉索為BKIN，定義其彈性模量泊松比、屈服點
mp,ex,2,3.25e10$mp,prxy,2,0.17$mp,gxy,2,1.38e10
tb,bkin,2$tbdata,1,4e7,0.0 !定義主梁為BKIN，定義其彈性模量泊松比、屈服點
mp,ex,3,3.45e10$mp,prxy,3,0.17$mp,gxy,2,1.47e10
tb,bkin,3$tbdata,1,5e7,0.0 !定義主塔為BKIN，定義其彈性模量泊松比、屈服點
sectype,1,beam,mesh$secread,mybox,,,mesh
sectype,2,beam,i$secdata,5.28,5.28,4.6,0.6,0.6,2.7
r,1,0.0084,0.003315
展開 Ansys Zemax | 使用點擴散函數的衍射極限成像系統的分辨率
其次 OPD 扇形圖顯示出0.25波量級的像差，并且該顯微鏡位于衍射極限的邊緣，這意味著它的衍射極限足以進行諸如惠更斯 PSF 之類的分析，但它仍然存在一些幾何像差，這改變了系統的衍射極限性能。根據經驗，最大化視野和分辨率的顯微鏡設計往往屬于近衍射極限系統的類別，并且通常難以僅基于瑞利準則進行表征。
根據瑞利準則，可以增加場的分離距離，并重新評估結果。我們已經在圖 6 中完成了它，在物平面中分離了2.3 um。
圖 6 - 惠更斯 PSF 的結果，以及 PSF 截面與多重結構中2.3 um的物平面 Y 場分離。通過增加點之間的間隔距離，PSF 開始在圖像平面中分離，并且可以觀察到兩個不同的峰值。
隨著更大距離的分離，產生的 PSF 變得可區分?；莞?PSF 截面中的峰分離幾乎10 um，這與系統放大倍數 (4X) 一致。當我們說“可區分”時，它是對我們在圖 6 中看到的內容的定性評估。但是，如果定義了在后處理方面應如何分離峰，則可以使該標準更加客觀。例如，一個標準可能是“我希望能夠用80% 的閾值并檢測兩個獨立的點”，在這種情況下，可以使用 OpticStudio 優化峰值間距以對應于最大相對輻照度的80% （這超出了本文的范圍）。
最后，我們還可以考慮探測器的物理像素大小，以獲得從顯微鏡看到的圖像。PSF 的半高全寬約為12um，我們假設的探測器的物理像素大小為6.5 um，這顯然違反了 Nyquist-Shanon 采樣定理，這是顯微鏡設計的另一個限制。圖7顯示了當圖像采樣更改為32x32像素且圖像增量（物理像素大小）為6.5 um時的惠更斯 PSF 結果。
圖 7 - 考慮探測器的物理像素大小時，PSF 重疊。
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ANSYS的疲勞分析-基于S-N曲線的疲勞計
ANSYS的疲勞分析-基于S-N曲線的疲勞計算
1 概述
疲勞是指結構在低于靜態極限強度載荷的重復載荷作用下，出現斷裂破壞的現象。絕大多數的結構都存在疲勞的問題，比如一臺定時開啟運行的設備，比如橋梁，除了載荷導致的疲勞破壞，還有溫度或者其他場載荷都能導致疲勞的產生。關系到疲勞強度的主要因素使應力幅值、循環次數、平均應力等。
疲勞的危害是導致結構在未超過許用強度的狀態下發生破壞，例如一根能夠承受 300 KN 拉力作用的鋼桿，在 200 KN 循環載荷作用下，經歷 1,000,000 次循環后亦會破壞。
2 關鍵詞
事件：每種結構經歷的循環過程可能不一樣，甚至有的經歷多個事件，事件是指在特定的應力循環中不同時刻的一系列的應力狀態。這么說好像很難理解的樣子。
其實簡單點：舉個例子，一根梁，每隔半個小時施加一個彎矩，讓其彎曲，隔一個小時施加一個拉力，讓其受拉。很明顯這里有兩個循環事件，這兩個事件導致的循環過程不一樣。
載荷：載荷是時間的一部分，每一個事件是有很多個載荷來完成的。
應力幅：兩個載荷之間的應力狀態之差，如圖1，上下應力峰值之差即應力幅值。
圖1 應力循環
位置：即需要計算疲勞強度的結構位置。
3 建模求解
這部分內容根據結構實際狀態，建立模型，設定載荷步，加載計算。
本次還是以一個小例子，具體求解過程不再贅述。
展開 2025大賽優秀作品 | 基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區封裝不良改善及極限窄邊框設計
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區封裝不良改善及極限窄邊框設計
作者： 黃世雄 | 綿陽京東方光電科技有限公司
關鍵詞：內應力，Ansys Mechanical-CFD雙向耦合，內聚力，封裝失效，牛角PS
作者說
利用Ansys工具，可做多項耦合設置條件，以符合實際多種不同狀況，此設置包含熱/內聚力/內應力/結構耦合，同類型不同的封裝不良可使用相同仿真方式，使用相同外力與內應力，優化仿真方法。此仿真結果可以有效指導工程設計優化、性能提升，成本控制等作用，具備推廣性形成的仿真方法論體系，具備知識封裝及集成性。
OLED屏在信賴性高溫高濕作用下，孔區封裝失效水氣進入屏內部造成屏顯示異常高發，懷疑應力對孔區影響，應力集中使其發生GDSH不良，此應力為破壞應力，其中另一模型無封裝不良，以此應力值為安全應力值。利用Ansys Mechanical-CFD雙向熱固耦合仿真，配合Command方式寫入內應力及導入測試內聚力方式，在有效時間內測試多組設計方案，最終優化方案條件較安全應力值低，后續可作為設計參考依據，大幅節約了評估時間和成本。
展開 ANSYS Workbench起重機疲勞分析 ￥29.9
</p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202505/fea80513547b25095f6feb63e84147e2.png"></p><p>根據查詢得到結構鋼的<em>S-N</em>曲線（應力-壽命曲線）如下圖所示，<em>S-N</em>曲線是描述材料疲勞性能的重要工具，其展示了不同應力水平下材料可以收成的循環次數。然而，其受到多種因素的影響，其中包括加工工藝、殘余應力以及應力集中程度等。這些因素可能導致實際結構的疲勞強度低于理想狀態下的疲勞強度。因此，在進行疲勞分析時，通常需要對結構材料的<em>S-N</em>曲線進行疲勞強度折減。會引入一個小于1的疲勞強度因子。這個因子反映了材料在實際工作條件下的性能降低，確保了設計的安全性和可靠性。通過將交變應力乘以這個疲勞強度因子，可以得到一個修正后的應力值，用于更準確地預測材料的疲勞壽命。</p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202505/8125eaa3f6e7a1c37c02c6e14c55f788.png"></p><p>除了疲勞強度因子外，平均應力也是影響疲勞壽命的一個重要因素。平均應力是指循環載荷中的平均分量，它可以是壓應力或拉應力。壓應力通常有助于提高材料的疲勞壽命，因為它有助于閉合微觀裂紋，從而減緩裂紋擴展速率。相反，拉應力可能會降低材料的疲勞壽命，因為它促進了裂紋的開放和擴展。為了更準確地預測材料的疲勞壽命，疲勞分析中通常采用平均應力修正理論來考慮平均應力的影響。其中Goodman理論、Soderberg理論和Gerber理論是最為常見的三種方法。這些理論通過不同的方式考慮平均應力對疲勞壽命的影響，提供了修正后的疲勞極限和壽命預測。
展開 ANSYS Mechanical聯合ANSYS nCode DesignLife 在實體焊縫疲勞分析
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復雜性， ANSYS Workbench工作平臺預定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠對薄壁結構進行，同時也能夠基于非薄壁結構進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結構應力法，對于實體網格建立的焊縫分析具有相當的普適性，相對于熱點應力法，無需對網格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創建準則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結構應力法，與熱點應力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應力值，如圖2所示）相比較，結構應力法對于網格無需特殊考慮，對網格敏感程度相對較低。
圖二
結構應力法滿足平衡條件并可以采用結構力學的方法進行計算，結構應力是膜應力和彎曲應力之和。結構應力法需要用戶自定義“Stress Classification Lines (SCL)”應力等級線去確定膜應力和彎曲應力。
展開 ANSYS Mechanical聯合ANSYS nCode DesignLife 在實體焊縫疲勞分析
作者 | 付穌昇 安世中德結構仿真咨詢專家
首發 | 仿真秀（ID:fangzhenxiu2018）
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復雜性， ANSYS Workbench工作平臺預定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠對薄壁結構進行，同時也能夠基于非薄壁結構進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結構應力法，對于實體網格建立的焊縫分析具有相當的普適性，相對于熱點應力法，無需對網格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創建準則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結構應力法，與熱點應力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應力值，如圖2所示）相比較，結構應力法對于網格無需特殊考慮，對網格敏感程度相對較低。
展開 ANSYS Workbench 固定機翼疲勞設置方法及流程---附計算模型及詳操視頻 ￥88
本文使用ANSYS Workbench對固定機翼進行疲勞計算，不涉及ACP鋪層，ACP鋪層后無法進行疲勞計算。需要機翼ACP鋪層強度校核對應模型文件和視頻，請選擇其他對應的付費文檔或者聯系作者獲得。
疲勞設置曲線
壽命圖及損傷圖，后文及視頻中具有詳細解釋，該處僅為結果展示。
進行疲勞分析，首先需考慮材料疲勞參數，雙擊“engineering data”打開材料數據庫編輯材料屬性。復合材料無法進行疲勞計算，需要轉化為各項同性材料后再計算疲勞。
材料屬性界面。由于復合材料鋪層為混合鋪層，無法直接計算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計算的強度材料屬性。查看碳纖維的屬性，碳纖維最弱部分數值作為各項同性材料對應數值，也就是選擇復合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能，確保計算結果最保守，保證實際項目的安全度。
雙擊打開靜態結構后，會發現結構中尚未賦予材料屬性和厚度信息，因此需要手動設置。如果沒有對相應數值賦值，軟件在對應位置會呈現亮黃色顯示，提醒數據確缺失。指定蒙皮內板厚度，蒙皮厚度為3.6毫米，筋板厚度為2毫米。
完成厚度設置后，通過選擇結構為其賦予相應的材料屬性。不同結構分別賦予不同的材料屬性。默認情況下，材料類型為結構鋼，如果是導入其他的幾何結構沒有默認設置，需要自行設置材料屬性，所以材料設置位置有時候有材料，有時候沒有材料。
材料屬性修改完成后，需更新材料信息，通過右鍵點擊“刷新材料”選項，檢查材料屬性是否正確。
展開 ANSYS workbench連桿疲勞分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習連桿的三維模型處理
2、學習靜結構分析步的建立
3、學習連桿疲勞分析的載荷施加
4、學習疲勞分析的設置
5、學習平均應力修正的設置
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 連桿疲勞分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ansys疲勞分析
疲勞分析時，怎么施加疲勞載荷
Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹
近年來，Ansys不斷將nCode DesignLife的相關分析功能整合到Mechanical界面下，目前已經能夠支持常見的疲勞分析功能及參數設置，且易用性更強。
另一方面，Ansys Mechanical 也在持續增強和完善其裂紋擴展分析的相關功能。
本次研討會將向大家介紹 Ansys Mechanical界面下的nCode DesignLife的疲勞分析功能，以及裂紋擴展分析新技術，包括多種新的裂紋生成功能，多裂紋前沿技術等。
內容綱要
張偉偉，Ansys主任應用工程師
上海交通大學機械設計及理論專業博士，
擁有多年的有限元理論研究與仿真應用經驗，在相關領域發表SCI，EI收錄論文十余篇，授權專利7項。目前任職于Ansys中國，負責結構類產品重點是顯式動力學產品的技術支持和推廣工作。
展開 Ansys Mechanical疲勞與斷裂新功能介紹
An
sys斷裂力學功能概
覽
Ansys斷裂參數計算功能更新
Ansys SMART功能更新
Ansys nCode Design Life
總結
1、斷裂參數計算：橢圓形裂紋、環形裂紋
2、SMART斷裂：自動起始、非比例加載
3、nCode DesignLife：更多參數設置，減小文件大小
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。
展開 ansys classical 疲勞分析apdl
進行疲勞計算（并記錄使用系數）
fini
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