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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、學習彎軸的三維模型處理2、學習靜結構分析步的建立3、學習彎軸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 彎軸疲勞分析。

產品結構在隨機載荷下的疲勞壽命評估，一直是工程上關心的重點，通常是對垂向、橫向及縱向三個方向進行檢測試驗，本文主要介紹如何在Ncode中建立兩種多軸隨機振動疲勞分析流程。 1、本次示例是根據標準IEC61373-2010設置隨機振動疲勞功率譜密度，檢驗某一設備長壽命情況。

3、疲勞壽命預測：結合多軸疲勞模型，預測耳式支座的疲勞壽命和可能的失效模式。 立式容器疲勞壽命云圖 了解更多疲勞分析方案：http://jsform2.com/web/formview/66390a7575a03c2416365f4f

隨著國際標準在企業的大量采用，隨機振動疲勞試驗在振動試驗中比例越來越高。借助隨機振動疲勞仿真分析技術，在產品設計階段就可預測產品壽命，并根據壽命分布云圖直觀判斷疲勞壽命大小及薄弱位置，快速判斷設計方案的優劣，避免反復多次的試驗，縮短產品開發周期。本文將以某支撐構件受隨機振動載荷作用下疲勞壽命評估為例，介紹多軸隨機振動載荷下疲勞分析方法和流程。

表明該連桿與一輸出軸之間的磨擦導致該區域溫度過熱。 斷口掃描電鏡分析表明斷口疲勞裂紋源在氧化膜附近的拐角處，正處于高溫區域。表面氧化會使裂紋產生的機會增加，同時高溫提高了蠕變損傷的可能性。另一方面磨擦導致金屬表面粗糙，容易形成表面應力集中，增大疲勞源產生的可能性。 斷裂起源往往發生在拉應力最大的層面上。

表明該連桿與一輸出軸之間的磨擦導致該區域溫度過熱。 斷口掃描電鏡分析表明斷口疲勞裂紋源在氧化膜附近的拐角處，正處于高溫區域。表面氧化會使裂紋產生的機會增加，同時高溫提高了蠕變損傷的可能性。 另一方面磨擦導致金屬表面粗糙，容易形成表面應力集中，增大疲勞源產生的可能性。

圖2 主應力分布云圖 2 疲勞仿真驗證2.1 建立疲勞仿真計算模型通過上文試驗獲得主應力組成，將其大致分為三個部分，分別為：單軸貫入中的純壓分布、雙軸貫入中的純拉分布和純剪中的拉壓復合應力組成。結合上述得到的主應力組成方式下的疲勞荷載仿真算例，實現對研究試件在疲勞荷載方式下的主應力分布情況分析。

MSC.Nastran 嵌入式疲勞支持功能如下：全壽命法（S-N方法）和初始裂紋法（或應變-壽命（ε-N）、點焊疲勞、縫焊疲勞、多軸疲勞，包含表面處理修正、線性損傷累積、安全因子計算等功能；支持在線性靜態分析（SOL 101)、模態瞬態方法(SOL 103、SOL 112）中直接計算疲勞損傷和疲勞壽命，從而提供疲勞分析的效率，減少分析實際。

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。

它專注于基于現代多軸應力的疲勞方法，并且是市場上最專業的疲勞分析軟件之一。Fe-safe適用于熱機械疲勞和蠕變疲勞、橡膠材料以及針對焊接接頭的 Verity 結構應變方法。功能專為滿足要求最嚴苛的行業應用而開發，能夠提供準確、可靠的多軸疲勞分析，無論載荷和模型的復雜度如何。

該模型的分析包含兩個加載步。軸的大端完全固定，小端定義兩個載荷。第一個力施加在Y方向上，第一個載荷步下大小為1N，第二個載荷步下大小為0。 下圖為Mises等效應力云圖，該載荷下應力主要集中在軸肩半徑周圍。 第二個載荷是在X方向上施加的扭矩，第一個載荷步下大小為0，第二個載荷步下大小為1000Nmm。

</p><p><strong>1、方案功能</strong></p><p>軟件具備疲勞分析所需要的基本功能：</p><ul><li>創建分析：選定分析類型，如通用疲勞分析、多軸疲勞分析等；</li><li>材料庫：輸入材料參數或通過材料庫進行導入；</li><li>FEA結果：讀入有限元分析結果，提取應力/應變歷程數據；</li><li>載荷譜定義：設置載荷譜數據，根據雨流計數法統計其有效循環數，作用于有限元結果

表1 z軸PSD值 Frequency[Hz] PSD[g^2/Hz] PSD[(m/s^2)^2/Hz] 5 0.05 4.81 10 0.06 5.77 20 0.06

綜合損傷和疲勞壽命的分析結果，如表5-4所示，對比分析三種不同布線方式的疲勞壽命，確定了布線方式Ⅰ為疲勞壽命最佳結構，進一步分析傾角對疲勞影響。