Ncode疲勞分析的案例
干貨 | ANSYS nCode疲勞分析基礎理論和實踐
如果您設計的產品需要更強的市場競爭力，或者您正在設計的產品正在面臨疲勞問題引起的大批量質量問題，又或者疲勞問題并沒有成為問題，僅僅是一項可能的風險，那么，您需要盡快了解關于疲勞的工程設計和解決方法。
雖然強度分析可以滿足產品的設計標準，但如果不對疲勞失效進行早期的設計和管控，疲勞問題就可能成為設計高質量產品的巨大隱患。同時，對于一些涉及到生命安全的重大工程項目，疲勞設計雖然已經是標準規范的一環，但我們需要更加深入了解疲勞分析的知識，以此確保疲勞分析是符合標準規范的，又或者，我們需要不斷改進疲勞分析流程，來提高疲勞分析的置信度和優化產品設計。歡迎參加《ANSYS nCode疲勞分析基礎理論和實踐》線上研討會！
本次線上研討會會介紹如下內容：
1. 疲勞分析的基本概念和原理
2. ANSYS nCode疲勞分析的標準流程
3. 使用ANSYS nCode進行疲勞分析的優勢
4. 如何優化產品的疲勞壽命
5. 案例演示
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者點擊進行報名：http://event.31huiyi.com/1727654751/index?c=jishulink
展開 ANSYS官方 nCode疲勞分析基礎理論和實踐，報名贏華為MATE30
在中國，疲勞耐久性缺陷引起的產品質量問題也普遍存在，過早的疲勞失效是國產產品缺乏國際競爭力的很重要原因之一。
如果您設計的產品需要更強的市場競爭力，或者您正在設計的產品正在面臨疲勞問題引起的大批量質量問題，又或者疲勞問題并沒有成為問題，僅僅是一項可能的風險，那么，您需要盡快了解關于疲勞的工程設計和解決方法。
雖然強度分析可以滿足產品的設計標準，但如果不對疲勞失效進行早期的設計和管控，疲勞問題就可能成為設計高質量產品的巨大隱患。同時，對于一些涉及到生命安全的重大工程項目，疲勞設計雖然已經是標準規范的一環，但我們需要更加深入了解疲勞分析的知識，以此確保疲勞分析是符合標準規范的，又或者，我們需要不斷改進疲勞分析流程，來提高疲勞分析的置信度和優化產品設計。歡迎參加《ANSYS nCode疲勞分析基礎理論和實踐》線上研討會！
本次線上研討會會介紹如下內容：
1. 疲勞分析的基本概念和原理
2. ANSYS nCode疲勞分析的標準流程
3. 使用ANSYS nCode進行疲勞分析的優勢
4. 如何優化產品的疲勞壽命
5. 案例演示
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展開 hm+ncode焊點疲勞分析教程 ￥8.25
hm+ncode焊點疲勞分析教程ppt
懂得都懂，不逼逼
基于Hyperworks和nCode的隨機振動疲勞分析 ￥8
基于Hyperworks和nCode的隨機振動疲勞分析 教程
step by step
一、Optistruct 頻響分析
二、nCode 振動疲勞分析
隨機振動疲勞分析實例-ncode ￥15
為什么要進行隨機振動疲勞分析？
如何進行隨機振動疲勞分析？
2.1 頻率響應計算
計算頭文件設置
2.2 ncode隨機振動疲勞分析
有限元結果
載荷
材料
疲勞計算模塊設置
1.為什么要進行隨機振動疲勞分析？
汽車行駛中路面的隨機激勵會引起結構的強迫振動，路試和用戶反饋出的汽車構件及焊縫開裂損壞的情況中，大部分是疲勞破壞。對路面激勵比較敏感的構件在前期開發過程中進行強度及疲勞壽命的分析顯得尤為重要，及時為產品開發提供技術指導和設計參考。
2.如何進行隨機振動疲勞分析？
下面以電池包振動疲勞分析為例描述隨機振動疲勞分析的過程（ncode15.0）。
隨機振動分析是模擬汽車行駛時路面凹凸不平造成Pack經歷這種隨機振動的載荷工況時的疲勞壽命。
按照"GB/T31467.3-7.1振動"一條要求，蓄電池包需要在振動臺上進行三個方向上振動試驗，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。
注1：z方向一般比y向工況嚴苛，y比x嚴苛。從最嚴苛方向開始做可以在最短時間發現問題，避免不必要的測試。但是在仿真計算中，由于采用的miner線性疲勞方法，載荷順序不影響壽命計算結果。
注2：21小時測試時間與10年或24萬公里使用時間對應。
案例
第一步：頻率響應計算(nastran或optistruct)，分別計算支架在三個方向單位動態激勵下的應力
結果中可以看到在共振峰位置頻率分別率得到了細化。
第二步：利用上面計算的頻率響應應力結果計算疲勞。
疲勞分析五框圖
1.有限元分析結果
拖入FE Input，雙擊可載入模型頻率響應有限元結果。
展開 基于ncode的weld點焊疲勞分析
本案例主要是介紹如何在ncode進行焊點疲勞仿真分析，焊點類型weld，提供疲勞載荷譜，焊點疲勞分析采用spotweldanalysis求解器。
結果文件
結果文件
焊點疲勞設置
損傷云圖
壽命云圖
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展開 基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析-01 ￥80
本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
加載曲線：
以上這部分分析在optistruct中完成，接下來根據上述彎曲強度分析的結果在ncode中進行疲勞仿真分析。
疲勞分析中所用的材料AL_ALLoy_UML_UTS400，其材料參數如下圖：
材料AL_ALLoy_UML_UTS400的S-N曲線,含應力修正，如下圖。
分析結果：
損傷云圖
壽命云圖
從疲勞仿真分析的結果可以看出損傷最大的位置主要集中在螺栓孔連接處，且按照彎曲強度分析中定義的載荷譜，車輪危險點疲勞壽命為1777.2037次循環。
具體操作方法、疲勞設置、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例仿真操作實現有什么問題，請私信我。
展開 3月23-26日 | 結構振動沖擊、疲勞分析工程應用專題
2.2瞬態分析基礎理論及仿真方法
案例5-考慮電磁偏心力轉子系統諧響應分析
案例6-PCB產品跌落過程動力學分析
譜分析及隨機振動分析
3.1載荷信號數據處理(FFT+PSD)
3.2譜分析基礎理論與典型工程應用
3.3隨機分析基礎理論與典型工程應用
案例7-車載儲油罐路面隨機載荷作用下關鍵部件譜分析強度校核
案例8-PCB產品典型PSD譜作用下的隨機分析
機構動力學分析
4.1多剛體動力學分析
4.2剛柔耦合動力學分析
案例9-擺錘下落過程系統多剛體動力學運動軌跡分析
案例10-多連桿活塞關鍵部件剛柔耦合應力評估
疲勞分析與壽命預測
1、掌握疲勞分析基本理論與分析流程；
2、掌握SN高周疲勞分析關鍵參數設置原理與仿真方法；
3、掌握EN彈塑性低周疲勞分析關鍵參數設置原理與仿真方法；
4、掌握隨機振動疲勞分析關鍵參數設置原理與仿真方法；
疲勞分析基本理論
1.1材料疲勞參數實驗方法簡介
1.2疲勞算法基本模型簡介
1.3雨流計數原理
1.4 Miner線性統計方法
1.5其它疲勞統計方法簡介
1.6疲勞分析基本流程
案例11-結構疲勞分析流程演示
nCode疲勞分析模塊概述
2.1疲勞分析5要素
2.2疲勞分析載荷映射
2.3疲勞分析材料映射
2.4常用疲勞分析模塊概述
2.5 nCode疲勞分析流程
SN高周疲勞分析
3.1 SN材料高周曲線實驗方法簡介
3.2 SN模塊關鍵參數模型物理意義
3.2.1 SN Method損傷算法
3.2.2 Combined
展開 基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析-02 ￥100
本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結構強度進行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點施加隨時間變化的動載荷，大家可根據實際需要并結合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個整體，共同承受汽車的重力、制動力、驅動力、汽車轉向時產生的側向力及所產生的力矩，還要承受路面不平產生的沖擊力。
分析結果：
輪輞隨時間變化的受力變化動態云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（位移加載，位移加載大小為下圖載荷的0.0001倍）：
與前期發的基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強度分析之疲勞分析-01不同之處在于：前期發的案例加載是力隨時間變化的載荷，本案例加載是位移隨時間變化的載荷。
以上這部分分析在optistruct中完成，接下來根據上述彎曲強度分析的結果在ncode中進行疲勞仿真分析。
疲勞分析中所用的材料AL_ALLoy_UML_UTS400，其材料參數如下圖：
材料AL_ALLoy_UML_UTS400的S-N曲線,含應力修正，如下圖。
展開 基于optistruct＋ncode汽車控制臂多通道疲勞耐久分析 ￥70
本案例在于以汽車控制臂疲勞耐久分析為例，重點介紹如何對采集到的載荷信號在ncode中進行疲勞耐久分析。靜力學分析在optistruct中完成，疲勞分析在ncode中完成。主要涉及到的知識點：采集到的信號轉化為時間序列載荷、多個工況（制動、轉向、過坑工況）信號的合并為一個信號（只是信號文件的合并并不是信號的矢量疊加）、多種工況（多通道載荷譜）的疲勞運算等。
三種工況下的載荷譜
損傷云圖
壽命云圖
具體操作方法、疲勞設置、采集到的的載荷譜文件、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例仿真操作實現有什么問題，請私信我。
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 
線下/同步線上直播-結構振動沖擊、疲勞分析工程應用專題
譜分析及隨機振動分析
3.1載荷信號數據處理(FFT+PSD)
3.2譜分析基礎理論與典型工程應用
3.3隨機分析基礎理論與典型工程應用
案例7-車載儲油罐路面隨機載荷作用下關鍵部件譜分析強度校核
案例8-PCB產品典型PSD譜作用下的隨機分析
4. 機構動力學分析
4.1多剛體動力學分析
4.2剛柔耦合動力學分析
案例9-擺錘下落過程系統多剛體動力學運動軌跡分析
案例10-多連桿活塞關鍵部件剛柔耦合應力評估
疲勞分析與壽命預測
1. 掌握疲勞分析基本理論與分析流程；
2. 掌握SN高周疲勞分析關鍵參數設置原理與仿真方法；
3. 掌握EN彈塑性低周疲勞分析關鍵參數設置原理與仿真方法；
4. 掌握隨機振動疲勞分析關鍵參數設置原理與仿真方法；
1. 疲勞分析基本理論
1.1材料疲勞參數實驗方法簡介
1.2疲勞算法基本模型簡介
1.3雨流計數原理
1.4 Miner線性統計方法
1.5其它疲勞統計方法簡介
1.6疲勞分析基本流程
案例11-結構疲勞分析流程演示
2. nCode疲勞分析模塊概述
2.1疲勞分析5要素
2.2疲勞分析載荷映射
2.3疲勞分析材料映射
2.4常用疲勞分析模塊概述
2.5 nCode疲勞分析流程
3.
展開 基于Ncode疲勞分析的路試車PTC支架開裂問題研究
基于三種狀態下各階固有頻率結果對比，選用支架安裝在橫梁上的模型，在1-100Hz范圍內對其進行振動疲勞分析，分析其振動疲勞性能。
4、基于Ncode的支架掃頻振動疲勞分析
零件或結構在外部激勵作用下，
會同時發生振動和疲勞裂紋擴展，兩者之間相互作用不僅影響工程結構的正常工作，還將嚴重地影響結構的安全可靠性。
振動是指機械或結構系統在其平衡位置附近的往復運動，是物質運動的普遍形式之一。
疲勞特點是無明顯的塑性變形，常出現突然斷裂。
正弦掃頻試驗和隨機振動試驗是檢驗產品可靠
性，解決各種機械結構振動問題的重要手段，廣泛應用于航空航天、汽車以及包裝運輸等領域，其為結構環境振動試驗的核心。
NcodeDesign-life可結合Nastran對試件進行疲勞可靠性仿真分析，通過導入有限元分析結果和載荷時間歷程文件,即可得到試件在循環載荷作用下的壽命圖。先通過Nastran施加強制位移計算頻率響應，將頻率響應的輸出結果作為Ncode計算的輸入文件，賦予掃頻激勵、材料E-N曲線與求解器參數后進行計算，輸出的結果使用Hyperview進行后處理顯示。
4.1掃頻振動疲勞分析
約束橫梁與前縱梁連接點123456自由度,分別在X、Y、Z三個方向加載單位載荷的強制位移,得到計算結果后，導入Ncode進行疲勞分析。疲勞分析包含X、Y、Z三個方向，每個方向掃頻1-100-1（Hz）,速率為20次/小時,各方向掃頻加速度均為1G；每個方向循環900次，一共循環2700次。
設置好的Ncode計算流如圖12所示。
展開 免費線上研討會 | Ansys Mechanical & nCode 車燈振動疲勞分析
研討會簡介：
車燈在路面顛簸、發動機激勵下易出現支架斷裂、焊點疲勞等問題，是汽車可靠性開發的重點。本次 ANSYS 車燈振動疲勞分析研討會，圍繞輸入數據規范、核心分析方法、仿真結果解讀及工程優化建議四大模塊展開教學，幫助工程師快速掌握從數據準備到方案迭代的全流程仿真技能，高效解決車燈振動疲勞失效難題。
適合人群:
汽車車燈、電子電器行業的結構仿真工程師、可靠性工程師
從事汽車零部件振動疲勞、耐久性能開發的技術人員
希望系統掌握 ANSYS & nCode 疲勞仿真流程、提升工程問題解決能力的研發人員
負責車燈結構設計、優化，需要通過仿真提前規避疲勞失效的產品工程師
研討會大綱:
輸入數據
分析方法
分析結果
結論與建議
研討會亮點:
直擊車燈工程痛點：聚焦路面顛簸、發動機激勵下的支架斷裂、焊點疲勞等高頻失效問題，針對性解決車燈可靠性開發難題。
全流程仿真教學：覆蓋從輸入數據規范、核心分析方法，到結果解讀與工程優化的完整流程，掌握 ANSYS Mechanical & nCode 的振動疲勞分析閉環技能。
理論與工程結合：不空談理論，以車燈實際工況為案例，講解可直接落地的分析思路與優化建議，助力快速解決項目中的疲勞失效問題。
研討會安排：
主辦單位：湖南精循科技有限責任公司
舉辦時間：5月20日15:00-15:45（周三）
舉辦形式：免費線上會議
報名方式：歡迎留言或聯系我們
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展開 模態瞬態疲勞分析操作流程（nastran、Ncode、Femfat）
模態應力結果
：
Mode1
Mode2
Mode3
模態位移時間歷程結果
Mode2
Mode3
Mode4
第二步：模態瞬態疲勞分析
Ncode模態瞬態疲勞分析流程圖
1.模態應力結果
2.模態位移時間歷程結果
3.疲勞分析模塊，包括載荷映射、材料映射和其他疲勞求解設置
4.疲勞分析結果
Ncode模態瞬態載荷設置：
疲勞分析載荷映射中，FE Load Cases
(1)
為模態應力結果，本例中有5階模態。Time Series
(2)
中對應有5個模態位移時間歷程結果。Load Case Assigments
(3)
中會在自動匹配模態應力結果和模態位移時間歷程結果。
Femfat模態瞬態疲勞分析設置
Femfat模態瞬態疲勞分析使用ChannelMAX模塊，模態應力保存在op2結果文件中。模態位移時間歷程結果保存在pch文件中。由于femfat無法直接識別pch格式的文件，因此需要將pch格式的文件轉換為femfat可識別的格式，如Ncode dac格式的文件。這可以通過使用Ncode來實現。
1.模態應力結果保存在op2結果文件中，結果中包含所有求解的模態階次的應力結果。
2.模態應力結果有幾個頻率，就需要設置幾個LC工況。
3.模態位移時間歷程結果保存在pch文件中，femfat無法直接識別，可以通過Ncode將其轉化為femfat可以識別的文件，如Ncode dac格式文件。
Ncode和femfat都可以進行模態瞬態疲勞分析。
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