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H 金屬結構疲勞壽命評估理論基礎 試驗上側重于研究選擇適合于工程的金屬結構實際測量的方法，找到應用于實際的判斷依據，從而正確地評價其壽命。

2022年5月24日-26日，安世亞太大咖慧推出電子行業疲勞壽命專題線上培訓，專題講座包含：隨機振動載荷下支撐構件疲勞壽命評估、PCB電路板中的焊點可靠性分析、PCB電路板疲勞壽命分析內容，不容錯過。

3 疲勞壽命評估 按上述加速試驗方案對汽車線束進行加速壽命試驗，分別為疲勞耐久試驗和高溫老化試驗。疲勞耐久試驗進行到產品發生失效或者達到試驗時間停止，試驗時間為105 s 約為27.8 h，加速因子為105/20 等于5 000，因此，疲勞壽命粗略估計為27.8 h×5 000，約為15.9 年。

等幅應力壽命疲勞分析目標和步驟 ? 目標: ?使用ANSYS Mechanical和ANSYS nCode DesignLife 解決等幅應力-壽命疲勞分析 ? 步驟 ?找到算例包并解壓 ?定義Engineering Data中Ncode材料 ?修改Mechanical 中模型 ?Mechanical 求解分析 ?獲取ANSYS nCode DesignLife

按上述加速試驗方案對汽車線束進行加速壽命試驗，分別為疲勞耐久試驗和高溫老化試驗。疲勞耐久試驗進行到產品發生失效或者達到試驗時間停止，試驗時間為105s約為27.8 h，加速因子為105/20等于5 000，因此，疲勞壽命粗略估計為27.8 h×5 000，約為15.9年。

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。</p><p>其壽命云圖如下圖所示，整體結構的循環次數為98098次。

此外，考慮到純銅絲的疲勞壽命能夠代表整個結構的穩定性，因此，基于純銅絲的疲勞壽命預測可為評估該復合結構的疲勞性能提供可靠依據。即保證疲勞壽命大于銅絲的疲勞壽命即可，下文分析即根據純銅進行分析。

ANSYS Mechanical（工作臺）利用 ANSYS 中的一項新功能即智能裂紋擴展技術，準確預測恒定幅值載荷條件下的裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。在線彈性斷裂力學 (LEFM) 假設下，采用巴黎定律模型評估具有不同 MCTS 配置的改進緊湊拉伸試樣 (MCTS) 的混合模式疲勞壽命。該方法涉及通過增量裂紋擴展分析準確評估應力強度因子 (SIF)、裂紋擴展路徑和疲勞壽命評估。

研究的主要目標是展示裂紋擴展路徑的數值模型，并研究孔洞對改進型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴展技術來準確預測裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學（LEFM）假設下的混合模式疲勞壽命。

Fatigue Tool設置簡單，易學易用，但功能可能受限，因此ANSYS公司和HBM公司合作推出了ANSYS nCode DesignLife疲勞分析模塊，具有強大的疲勞分析能力。 文章來源于南京安世亞太，作者小刀

以下是一些典型應用場景：1輪胎行業：精準預測輪胎在復雜工況下的疲勞壽命，優化產品設計2密封件領域：分析橡膠密封件的耐久性能，提升產品可靠性3減震部件：評估橡膠減震元件在循環載荷下的使用壽命點擊查看Enduirica應用案例詳細說明不確定Endurica是否完美契合您的需求？我們可以為您提供一個快速的初步評估。

Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸問題： 在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。

為何需要疲勞分析？ -機械零部件80-90%的失效形式是疲勞； -應力分析只是結構壽命和可靠性分析的一部分，而不是全部。評定結構壽命和提高產品的可靠性需要分析疲勞失效； -在設計早期減少原型制作，降低開發成本； -在設計階段估計產品壽命，加快產品投放市場時間； -采用系統化方法評估產品壽命，增強耐久性，質量和性能。

因此，需采用焊材的疲勞壽命結果進行評定，即結構最小壽命為67650次。圖10 結構件母材壽命云圖圖11 結構件焊縫壽命云圖3 小結實際工程中，焊接結構既有大量焊縫疲勞問題，又有母材應力疲勞問題，因此有必要通過CAE工具快速評估具有復雜疲勞問題焊接結構的安全性。

圖10 結構件母材壽命云圖 圖11 結構件焊縫壽命云圖 小結 實際工程中，焊接結構既有大量焊縫疲勞問題，又有母材應力疲勞問題，因此有必要通過CAE工具快速評估具有復雜疲勞問題焊接結構的安全性。在Ansys Workbench平臺上結合Ansys Mechanical及Ansys nCode DesignLife軟件能夠對焊接結構方便快速地進行疲勞分析。