使用abaqusodb文件在Fesafe中进行疲劳分析
Fe-safe疲劳分析功能详细介绍
Fe-safe疲劳分析功能详细介绍SIMULIA FE-SAFE可定义载荷时间历程，用于处理一组有限元分析结果。
SIMULIA FE-SAFE能有效处理FEA分析的弹性应力结果和弹塑性应力结果，可组合多个载荷的时间历程。
迭加多轴加载的时间历程，从而在模型的每个位置上都产生各个应力张量的复杂的时间历程。
SIMULIA FE-SAFE可进行序列工况的疲劳分析，数据集序列可以是一个瞬态分析的结果，也可以通过一系列离散事件来生成。
如对发动机曲轴不同转角下的多个求解结果进行疲劳分析。
SIMULIA FE-SAFE可对复杂的块数据载荷进行分析，对于每个载荷条件，生成载荷的有限元结果数据集循环块。
SIMULIA FE-SAFE 可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。
SIMULIA FE-SAFE可定义载荷文件，其中可包含一系列载荷块，每一载荷块又可定义一系列的载荷历程或序列载荷数据的组合。
序列载荷数据是由于结构承受随时间变化载荷而引起的应力变化数据。
SIMULIA FE-SAFE可利用应力-寿命曲线、应变-寿命曲线，并可使用局部应力-应变法进行单轴和多轴疲劳分析。
同时可以使用多种平均应力修正方法，也可采用用户定义的平均应力修正。
具有很强的基于局部应力－应变技术的高级多轴疲劳分析功能，自动识别疲劳“热点”；对于运动部件，可针对给定的设计寿命，给出三维安全系数云图，显示疲劳寿命的设计余量。
多轴Neuber准则用来计算循环中构件产生屈服引起的弹塑性应力应变。
对于应力历程中的每一事件，利用材料记忆算法重新计算双轴条件下的循环应力－应变曲线。
对多向载荷，在载荷历程上节点的主应力方向不断变化，因而临界平面的法向也在不断变化，在每个面上，剪切应变或正应变都采用雨流计数法，计算每个循环的疲劳损伤，使用Miner准则来计算节点的疲劳寿命，所有面上的最短疲劳寿命作为节点的疲劳寿命。
⏹利用应力－寿命曲线进行单轴分析－Goodman、Gerber平均应力修正。
FE-SAFE疲劳分析ABAQUS知识讲解
F E-S A F E疲劳分析A B A Q U SFE-SAFE疲劳分析ABAQUS （上）(2013-11-04 10:18:42)转载▼标签：分类：ABAQUS教育看了看网上关于疲劳分析的实例，发现就那么几个，而且都是ANSYS做的。
我泱泱大国，竟然少人能去做这等利国利民的好事。
本人和同学经过研究和分析，总结出了如何用ABAQUS来进行疲劳分析。
1.运行abaqus模型，计算出结果，得到odb格式的文件。
这个最简单，却往往耗费了最多的时间。
2.将第1步得到的odb文件导入到FESAFE中，步骤：双击FESAFE,出现基本设置后点OK，进入FESAFE页面。
点击File，点击Open Finite Element Modle，如图：找到ABAQUS计算得出的odb格式文件，选中，打开，如图：出现“ODB Pre-Scan”对话框，点击“Yes”，如图：出现“Delete Groups”对话框，意思是是否要删除以前赋予的力的数据，点击“Yes”，如图：出现“Pre-Scan File”对话框，点击"Yes"或"No"均可，如图：出现"Select Datasets To Read"，选择所需要分析的选项，点击"OK"，如图：出现“Loaded FEA Models Properties”对话框，选择你的单位制，点击“OK”，如图：出现“Edit Group List”对话框，点击“Yes”，如图：出现“Select Groups To Analyse”对话框，依次点击下图标注的“1”、“2”、“3”，如图：到此，FESAFE 基本的导入过程已经结束了。
FESAFE疲劳分析 ABAQUS（下）(2013-11-06 09:03:57)转载▼标签：分类：ABAQUS教育正在数据硬盘功率将odb文件导入后就是各项参数的设置了，具体如下：1.在Current FE Models 对话框里有“Datasets”选项，底下是分析步“step”，点开你需要施加力的“increment”，选中应力，如图：2.在“Loaded Data Files”对话框中空白处点击右键，选择“Open Data Files”，如图：3.选择你需要输入力的txt文件，txt文件代表了输入力的方式，注意txt文件不能放到桌面，而是放到其他硬盘里：4.txt文件导入后，在“Loaded Data Files”对话框中多了个txt小菜单，点击其中的曲线图标：再点击左侧的“Loading Settings”：5.清除之前疲劳计算的数据，如图：6.单击“Add...”，选择“A LOAD * dataset”，此时应力已经导入了。
基于abaqus的螺栓联接预紧力与疲劳寿命计算
基于abaqus的螺栓联接预紧力与疲劳
寿命计算
基于ABAQUS的螺栓联接预紧力与疲劳寿命计算，可以采用以下步骤：
1. 在预紧力拉载状态下，螺杆上与夹头螺母第一扣螺纹配合处的应力最大，其所受合力F大小为剩余预紧力与加载拉力之和，其中剩余预紧力可由ABAQUS软件读出。
2. 材料手册只给出了Kt=1，以及Kt=3时的材料数据，若使用插值计算Kt=
3.18时对应的寿命曲线，会产生较大误差，所以不适用线性插值。
因此，选取材料手册中Kt=3的数据进行寿命预测。
3. 由于炉膛温度为600°C，对于材质为高温合金的拉杆，其表面温度可能大于600°C，所以选取温度为650°C时的GH4169材料数据进行寿命预测。
4. 选取2到3个应力比下的疲劳数据拟合，得到GH4169材料寿命计算S-N曲线拟合公式。
5. 计算出不同预紧力状态下螺栓联接件的疲劳寿命，并画出疲劳寿命随无因次预紧力变化图。
通过上述方法，可以实现基于ABAQUS的螺栓联接预紧力与疲劳寿命的计算，帮助工程师更好地设计和优化螺栓联接结构。
ABAQUS_疲劳分析简介
Low-cycle Fatigue in Bulk Materials
• Abaqus/Standard提供一个分析延性金属材料，在反复施力下累积非弹性应 变能而造成的损伤与失效的功能
• Low-cycle fatigue里的损伤定义与我們平常定义的材料损伤分析 (continuum damage approach)大致相同：
*STEP, INC=800 *DIRECT CYCLIC, FATIGUE 60., 1920.,,, 29, 29,, 100 50, 100, 801, 1.1
Temperature load in once cycle
Low-cycle Fatigue in Bulk Materials
• Damage initiation criterion for ductile damage in low-cycle fatigue • The onset of damage in low-cycle fatigue is characterized by the accumulated inelastic hysteresis energy per cycle, w, in a material point when the structure response is stabilized in the cycle. • The cycle number (N0) in which damage is initiated is given by
107
108
N
低周期疲劳
高周期疲劳
永久
r
N0
N
低周期疲劳
预测裂缝的开始与成长
Introduction
• Low-cycle fatigue analysis is a quasi-static analysis of a structure subjected to sub-critical cyclic loading.
Abaqus二次开发疲劳裂缝伸展模拟
Abaqus二次开发疲劳裂缝伸展模拟疲劳是指材料在往复荷载的作用引起的损伤，进而开裂的过程。
由于疲劳计算本构较多以及过程相对复杂，目前的有限元软件中很少有对疲劳的模拟。
而abaq us通过各种子程序可以实现疲劳过程的二次开发。
下面介绍一下两种疲劳的本构以及实现效果。
1、应力路径与疲劳累计的关系AB段是弹性加载阶段，此时不会发生疲劳，达到B点时发生初始损伤，BC段为损伤后继续加载，如果不考虑疲劳，损伤会沿着CC‘进行，即单调损伤。
如果在C点卸载至D点，损伤也不会增加，之后加载至E点后疲劳损伤会累计，之后重复卸载-重加载-卸载过程（卸载不考虑疲劳损伤，加载考虑疲劳损伤），直至疲劳损伤量到1。
加载路径2、疲劳本构（1）Siegmund疲劳方程引自：功率模块引线键合界面的疲劳断裂特性研究（2）Lemaitre疲劳方程引自：含夹杂物轴承钢中裂纹的萌生与扩展3、三点弯曲梁模型及疲劳裂缝伸展结果模型左侧为固定约束，右侧为铰接，模型中下部位设置1mm的长的初始裂缝。
模型采用平面应变单元C3D8R，裂缝采用cohesive单元模拟。
模型顶部施加1. 1MPa的循环荷载，直至试样完全开裂。
分析步采用动力隐式分析步，材料采用弹塑性本构，cohesive单元采用双线性本构。
三点弯曲梁疲劳裂缝伸展4、DCB模型及疲劳裂缝伸展结果模型采用平面应变单元C3D8R，裂缝采用cohesive单元模拟。
模型边界施加1 MPa的循环荷载，直至试样完全开裂。
分析步采用动力隐式分析步，cohesive 单元采用双线性本构。
DCB疲劳裂缝伸展损伤后应力应变曲线疲劳损伤量变化曲线。
ABAQUS_疲劳分析简介
Low-cycle Fatigue in Bulk Materials
• Results
Damage initiation at joint toe Cycle number 199
Damage evolution Cycle number 749
Damage evolution Cycle number 801
Low-cycle Fatigue at Material Interfaces
• The onset and fatigue delamination growth at the interfaces are characterized by using the Paris Law, which relates crack growth rates da/dN to the relative fracture energy release rate G,
• The details of choosing characteristic length will be discussed later.
• Note: c3 depends on the system of units in which you are working; care is required to modify c3 when converting to a different system units.
CYCLEINI Number of cycles to initialized the damage
Low-cycle Fatigue in Bulk Materials
• Damage evolution for ductile damage in low-cycle fatigue • Once the damage initiation criterion is satisfied at a material point, the damage state is calculated and updated based on the inelastic hysteresis energy for the stabilized cycle. • The rate of the damage (dD/dN) at a material point per cycle is given by
Fe-safe随机疲劳分析方法
*END STEP
通过这样的 inp 结构可以计算集中载荷的随机响应，但也有更为简单的方法，即采用 ANSA 进行处理
设置相关性 定义载荷 定义 PSD
定义两个分析步
设置好相关参数，提交计算后得到 odb 文件，直接将 odb 文件读入 fe-safe 中，fe-safe 会直 接读取相应应力并设置好载荷谱。用户只需要设置材料和应力集中因子等参数即可，最终可 获得在随机振动载荷中结构的寿命云图。
*MODAL FILE, FREQUENCY=0
*OUTPUT, HISTORY
*MODAL OUTPUT, VARIABLE=ALL
*END STEP
**
** STEP 2
**
*STEP, NAME= STEP 2, PERTURBATION-----------------------------------第二个分析步为随机响应分析
** PSD-DEFINITION ------------------------在 step 之前定义 PSD
**
*PSD-DEFINITION, NAME=psd, TYPE=FORCE
1.,
0.,
130.
4.,
0.,
180.
6.,
0.,
195.
**
**STEP
*STEP, NAME=STEP1, PERTURBATION-------------------------第一个分析步为频率提取分析步
Fe-safe 随机疲劳分析方法
Fe-safe 可以根据随机振动应力结果分析结构的疲劳，称之为随机疲劳，这种疲劳的分析方 法可以采用两步实现
第一步，随机振动分析
在 ABAQUS 中，随机振动采用 random response 分析步实现，但 ABAQUS 得 CAE 界面只支持 base motion 的载荷加载方式，这对于很多工况而言是不适用的。不过，采用 inp 关键字的方 式，就可以实现集中力，表面力等多种载荷的加载，其格式为
abaqus与fatigue结合疲劳分析
Fatigue 分析实例为如图1所示的中心孔板，材料为LY12-CZ ，板宽50mm,孔直径为8mm ，板厚1mm 。
LY12-CZ 铝板弹性模量GPa E 68=，强度极限MPa b 482=σ。
在板的两边施加1MPa 的均布拉应力。
图1 中心孔板结构示意图1、应力计算结果与分析对上述模型进行有限元计算，结果应力云图如图2所示。
图2 应力云图2、*.Fil文件说明*.fil文件是ABAQUS的一种二进制输出文件，供其他软件（如Patran）后处理使用，如生成X-Y曲线，制作二维表格等，可以输出的项目包括：单元、节点、接触面、能量、模态、梁截面等的输出信息，输出的方法是在INP文件中增加输出指令，生成*.fil文件的步骤如下对ABAQUS/Standard，可以直接输出.fil文件，步骤如下：在inp文件中，step步骤之后， end step步骤之前，加上以下内容：*NODE FILERF,U,V**输出节点的作用力(RF)，位移(U,V)到*.fil中*EL FILES,E**输出单元应力(S)，应变(E)到*.fil中在abaqus的job界面重新运行inp文件，即可得到对应的fil文件3、疲劳寿命估算疲劳寿命估算需用到软件中的模块。
如图3所示，位于的Tools菜单下，点击Main Interface即可进入模块主界面。
图3 在中进入界面对结构施加的疲劳载荷谱见表1。
表1 名义应力谱级数Smax Smin循环次数1318-1212217641982将载荷谱导入后显示如图4所示。
图4载荷谱块谱示意图将模型的结果文件（.fil文件）导入中，点击输入材料和载荷谱信息，进行寿命估算，得到模型的对数寿命云图，如图5所示。
图5 对数寿命云图从图5上可知该结构的疲劳寿命为 2.2410174块谱。