Msc.Fatigue疲劳分析实例指导教程

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1、第三章疲劳载荷谱的统计处理3.1 疲劳载荷谱的统计处理理论基础3.1.1数字化滤波频率分析的典型参量是功率谱密度(PSD),如像确定频率为4Hz对应的幅值的均方根值,只需要求取功率谱密度下对应的3.5-4HZ之间的面积。3.1.2 雨流计数法循环计数法:将不规则的随机载荷-时间历程,转化为一系列循环的方法。3.2 数据的导入与显示(1)新建:FileNew(2)导入:ToolsFatigueUtilitiesFileConversionUtilitiesCovertASCII.dactoBinary.SingleChannel(设置,注意HeaderLinestoskip要跳过的行数)exit

2、(3)查看:ToolsFatigueUtilitiesGraphicDisplayQuickLookDisplay1)放大:ViewWindowX,输入X的最值2)读取:左击任何位置,状态栏显示数据轨迹:DisplayTrack3)显示数据点:DisplayJoinPoints;显示实线图:DisplayJoin4)网格和可选坐标轴:AxesAxesType/Grid5)显示某段时间信号的统计信息:DisplayWstats,放大3.3 数字滤波去除电压干扰信号(1)载荷时间历程的PSD分析1)FileNew2)ToolsFatigueUtilitiesAdvancedLoadUtilitie

3、sAutoSpectraldensity(2)信号的滤波1)ToolsFatigueUtilitesAdvancedLoadUtilitiesFastFourierFiltering2)比较滤波前后结果:ToolsFatigueUtilitiesGraphicDisplayMulti-fileDisplay(3)滤波稳定性检查:比较前后PSD,多文件叠加显示第四章应力疲劳分析4.2 载荷谱块的创建与疲劳寿命计算(1)创建载荷谱块:ToolsFatigurUtilityLoadManagementAddanEntryBlockprogram(2)疲劳分析:ToolsFatigueUtilitie

4、sAdvancedfatigueutilities选方法4.3 零部件疲劳分析(1)导入有限元模型及应力结果:工具栏ImportAction、Object、Method,查看Results(2)疲劳分析1)设置疲劳分析方法:工具栏Analysis,设置2)设置疲劳载荷 创建载荷时间历程文件LoadinginfoTimeHistoryManager 将有限元分析工况与时间载荷关联:LoadingInfoLoadcase空白Get/Filteresult.3)设置材料的疲劳特性:MaterialinfoMaterialsDatabaseManagercreate.4)求解:SolutionPara

5、ms5)疲劳分析:JobControl6)查看寿命结果云图:ImportFatigueResult.Action:Readresults工具栏Results查看7)寿命列表显示:ImportFatigueResult.Action:ListResults.mostdamagednodes(3)优化设计:ImportFatigueResults.Action:Optimize1)参数优化:ParameteroptimizationScalingfactorRecalculate2)材料优化:MaterialOptimization.Recalculate3)灵敏度分析:Sensitivityan

6、alysisScalingfactor比例因子4)灵敏度分析结果:resultsDisplaySensitivityplot第五章应变疲劳分析5.2考虑残余应力的应变疲劳分析(1)导入有限元模型和应力分析结果(2)先不考虑残余应力的疲劳分析(3)考虑残余应力的疲劳分析1)设置疲劳分析方法:保留MaterialInfo和SolutionParams.的设置2)定义残余应力:LoadingInfo.StaticLoadCase:2,单击enter。指定一个STATIC载荷工况进行分析,从静态载荷工况得到的应力用于弥补残余应力。3)运行疲劳分析(4)平均应力对疲劳的影响:AnalysisImport

7、FatigueResultsAction:Optimize.SensitivityanalysisMeanstresscorrection(all)Recalculate(5)使用灵敏度分析研究载荷增量情况下的各种分析结果:SentivityanalysisScaleFactor,(1,3,0.2),其中0.2为增量Recalculate(6)表面加工热处理对疲劳寿命的影响:AnalysisImportFatigueResultsAction:Optimize.Originalparameters(重设分析为原有的设置)SentivityanalysissurfaceFinish(all)Re

8、calculate。None或poolishedfinished(抛光)。(7)查看材料的循环应力-应变曲线:MaterialsManagerLoaddataset1(选材料)GraphicaldisplayCyclicstress-straincurveplot(8)查看材料的单调应力-应变曲线:MaterialsManagerLoaddataset1(选材料)GraphicaldisplayCyclicmonotonicstress-straincurveplot,根据(7)(8)了解循环硬化、软化。(9)第六章裂纹扩展分析1、总体设置(1)工具栏AnalysisAnalysis:Grow

9、th(2)生成柔性函数:SolutionParamsCompliancegenerator单位设置GenerateaYfunctiontable选择试样Standardspecimens设置样式CompacttensionspecimenDefine,输入后回车CalculateplotYfunctionagainstcrackratio会长柔性函数(3)设置载荷信息第七章振动疲劳分析1、频率响应(传递函数):工具栏ResultsAction:Creates,Object:GraphTargeEntities:NodePlotOptionsComplexNo.As:Magnitude2、振动疲劳分析(1)工具栏AnalysisVibration(2)设置疲劳载荷:LoadingInfo.PSDManagerAddanentryCreatepsdfromtime调出创建自动功率谱函数MASD

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