隨機疲勞損傷
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-08
隨機疲勞損傷的視頻教程
NCODE隨機振動疲勞案例
NCODE振動疲勞案例 視頻講解為簡單案例，一個方法的振動疲勞，如果需要加載三方向的振動疲勞，可以下載附件，附加文檔內是三個方向的隨機振動疲勞案例說明。基于ansys軟件做的，也可以用導入的方法去實現。
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Abaqus-fesafe隨機振動疲勞+熱疲勞
（20180610） 后期會補充相關掃頻振動、瞬態疲勞，熱疲勞等等，價格會隨著內容的補充而調整，望諒解。 有什么問題歡迎在視頻下方評論處留言，我會一一回復或者錄制答疑視頻集中講解（由于精力有限，不接受私信答疑或者QQ答疑，需要詳細咨詢的可以通過技術協作或者付費答疑的形式進行一對一服務）
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Workbench+nCode隨機振動疲勞壽命評估
? ? ?本次課程介紹基于Ansys Workbench，采用nCode搭建評估系統，實現產品的隨機振動疲勞壽命評估。
￥69.9 50分鐘 1055播放
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隨機疲勞損傷的實例教程
本人編寫了基于等效結構應力的隨機振動疲勞計算程序，程序使用教程如下：
1. 軟件驗證
2. 建立有限元模型
3. 提取有限元模型的節點、單元信息
1) 導出有限元模型
2) 提取模型的節點及單元數據
3) 計算FullFaceShell包含的殼單元的法向向量
4. 計算模型的諧響應數據
1) 導出為有限元軟件能識別的模型文件
2) 模態分析
3) 諧響應分析
4) 讀取諧響應數據
5. 輸出載荷的PSD數據
6. 計算模型的隨機振動疲勞損傷
程序使用方便，操作簡單，適合傻瓜式操作。提供程序及售后服務。
當不規則因子γ接近0時，平穩過程X(t) 符合寬帶隨機過程。當不規則因子γ趨向于1時，平穩過程X(t)符合窄帶隨機過程。
2.4 隨機振動疲勞壽命計算
振動耐久理論研究興起于20世紀80年代末，很多學者專家為此做了很多研究，因此振動疲勞壽命的計算方法也比較多，其中Dirlik算法具有廣泛的應用范圍，且計算結果與試驗結果最接近，成為基于功率譜密度計算疲勞失效的首選算法，已被大多數商用疲勞分析軟件采用。
2.4.1 Dirlik 雨流幅值分布模型
Dirlik通過Monte Carlo技術時域模擬，研究并總結出用1個經驗表達式去估計雨流循環幅值的概率密度函數，即應力幅值概率密度函數P(S)的經驗表達式為
m 0，m1，m2，m4 分別為功率譜密度函數的0，1，2，4階慣性矩；
γ 為不規則因子。
2.4.2 累積損傷理論與疲勞壽命計算
根據Miner線性累積損傷理論，結構的材料疲勞損傷為
式中，ni表示應力水平Si下實際應力循環次數，Ni表示應力水平為Si時的結構疲勞壽命。
對于連續狀態，在時間T內和應力范圍（Si，Si+ΔSi）內的應力循環次數為
按照Miner線性累積損傷理論，當損傷值D=1時，結構發生破壞，此時疲勞壽命為
因此，只有計算出應力幅值概率密度函數P(S)，即可預測出結構的隨機振動疲勞壽命。
3. 隨機振動疲勞分析流程
針對結構的隨機振動疲勞的仿真，這里采用ABAQUS與Fe-safe聯合仿真，仿真流程如下圖所示：
圖3 隨機振動疲勞仿真流程
4.
展開 利用ANSYS隨機振動分析功能實現隨機疲勞分析
[日期： 2005-5-19 13:05:51]
來源： 作者：
[字體：大 中 小]
ANSYS隨機振動分析功能可以獲得結構隨機振動響應過程的各種統計參數（如：均值、均方根和平均頻率等），根據各種隨機疲勞壽命預測理論就可以成功地預測結構的隨機疲勞壽命。本文介紹了ANSYS隨機振動分析功能，以及利用該功能，按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner線性累計損傷定律的三區間法進行ANSYS隨機疲勞計算的具體過程。
１．隨機疲勞現象普遍存在
在工程應用中，汽車、飛行器、船舶以及其它各種機械或零部件，大多是在隨機載荷作用下工作，當它們承受的應力水平較高，工作達到一定時間后，經常會突然發生隨機疲勞破壞，往往造成災難性的后果。因此，預測結構或零部件的隨機疲勞壽命是非常有必要的。
2．ANSYS隨機振動分析功能介紹
ANSYS隨機振動分析功能十分強大，主要表現在以下方面：
1. 具有位移、速度、加速度、力和壓力等PSD類型；
2. 能夠考慮a阻尼、b阻尼、恒定阻尼比和頻率相關阻尼比；
3. 能夠定義基礎和節點PSD激勵；
4. 能夠考慮多個PSD激勵之間的相關程度：共譜值、二次譜值、空間關系和波傳播關系等；
5.
展開 那么今天就先從《 OptiStruct 中的掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞》開始我們的專題第一講吧。
振動疲勞相對于靜態工況和瞬態工況的疲勞在OptiStruct中定義的主要區別在于：
?n 載荷曲線（FATLOAD）
? 疲勞控制參數的差異（FATPARM）
其他關于材料 SN 曲線及疲勞分析單元 (FATDEF) 的定義與靜態/瞬態工況分析相同，這里就不贅述了。
本期我們就來詳細介紹 FATLOAD，FATPARM 這兩部分~
1. 掃頻/定頻疲勞
掃頻以及定頻疲勞在 2017.2 版本中僅支持單軸疲勞，疲勞分析支持實體和殼單元，可以做 SN/EN疲勞。
1）卡片相關
FATLOAD
在原來的卡片的基礎上，加上SWEEP關鍵字，掃頻速度（SR）以及掃頻單位（按Hz/倍頻掃）。當SR=0，表示定頻疲勞，此時頻率為FREQ（i）中的第一個頻率。需要注意的是在掃頻/定頻疲勞中，一個FATEVNT中僅支持單個FATLOAD，不支持應力疊加。
FATPARM
同樣加上SWEEP 關鍵字，NF/DF 指定參與掃頻的頻率個數/增量；如果當前取到的頻率點沒有對應的應力結果，則用前后的頻率結果進行插值得到其應力。如果定義了NF則忽略DF。STSUBID指定靜力工況，用于引入平均應力。
2）損傷/壽命計算
a、定頻疲勞的損傷計為損傷量和總時長的乘積。
's o 損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的 SN 曲線確定在定頻疲勞中 FATSEQ 直接指定T(總時長)
b、掃頻疲勞的損傷則是計算頻率段內各采樣頻率上的損傷（=單循環損傷*循環次數），然后再疊加。
從上面的定義可知，重點在于確定循環次數以及單次循環的損傷量。
單次循環的損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的SN曲線確定。
展開 利用ANSYS隨機振動分析功能實現隨機疲勞分析
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問題在最后一張圖，如圖一進入ncode打開Edit Material Map，默認進入的材料類型是SN R-ratio multi-curve，Material Group共有482個圖3（1-482），但到307后有個Default Material（圖2）…
電池包是新能源汽車的關鍵零部件，其耐久性影響著新能源汽車整體的可靠性，按照國標GB/T31467.3-7.1振中的要求，電池包需要在振動試驗臺上進行三個方向上疲勞耐久，測試從Z軸開始，然后是Y軸，最后是X軸。每個方向的測試時間是21個小時。
本文基于某車型動力電池包，使用
Hypermesh-Optistruct-Ncode聯合仿真分析手段，進行隨機振動疲勞分析。按照振動臺架邊界條件進行工況設置
<h3 class="ql-align-justify">Altair官方線下培訓日程公布-10月23日，武漢，HyperLife 結構疲勞損傷耐久計算基礎培訓</h3><p class="ql-align-justify"><strong>線下培訓時間：2025.10.23-10.24（為期兩天）</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>培訓地點
參考文獻
機械振動與沖擊分析[M]. Christian Lalanne
通過建立VUMAT對金屬材料進行疲勞損傷累積時，設置單元刪除的損傷閾值，發現改動這個閾值，程序會在單元達到這個閾值后的出現單元扭曲錯誤，不知道為什么？
在第一部分的文章中（如果還沒有看第一部分，請查看上篇文章），討論了一種計算疲勞損傷的方法，以及如何將其應用于隨機振動載荷歷程。在這篇中，將通過使用第一部分中解釋的方法進行一個示例計算。另外討論一些其他方法，這些方法可以與隨機響應的結果產生更好的相關性。
使用第一部分中的方法所需的數據如下：
1）均方根（1sigma）應力。這是有限元分析的直接輸出結果，用于計算2sigma和3sigma
電子元器件是現代工業和日常生活中的核心組成部分。在其中，PCB（印刷電路板）和IC（集成電路）板結構是許多設備的關鍵部分。PCB-IC板結構通常比較薄，復雜的電氣布局和敏感的電子元件使其對振動非常敏感。持續的振動會在板上產生微小的裂縫，可能導致電子元件連接的失效，信號傳輸的中斷，甚至整個設備的故障。在某些特定的區域，由于設計、材料或工藝因素，疲勞壽命可能更短，需要特別關注。
在疲勞分析過程中
Altair官方線下培訓日程公布-9月25日，北京，HyperLife 結構疲勞損傷耐久計算基礎培訓
線下培訓時間：2024.9.25-9.26（為期兩天）
培訓地點：北京
溫馨提示：
線下公開培訓僅支持報名后當天觀看線上直播，暫不提供回看錄播。
培訓席位有限，請至少提前一周報名，報名入口請耐心等待帖子更新或添加客服。
#線下培訓教室地點：
北京辦公室
Altair官方線下培訓日程公布-7月23日，武漢，HyperLife 結構疲勞損傷耐久計算基礎培訓
線下培訓時間：2024.7.23-7.24（為期兩天）
培訓地點：武漢
溫馨提示：
線下公開培訓僅支持報名后當天觀看線上直播，暫不提供回看錄播。
培訓席位有限，請至少提前一周報名，報名入口請耐心等待帖子更新或添加客服。
#線下培訓教室地點：
武漢辦公室
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機振動基于線性動力學原理，因此電池，PC 材料等采用實體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設定相關的 fastener
