Ncode-SN疲劳耐久参数资料讲解
Ansys nCode疲劳分析
Smax Sa Sm Sa Smin
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DS
3.3 平均应力对疲劳寿命的影响
对于应力-疲劳寿命，平均应力的影响通常使用Goodman 或者 Gerber平均应力 修正理论 Goodman 平均应力修正理论假设一条直线
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3.2 缺口应力集中对疲劳寿命的影响
应力梯度影响可以通过Advanced Edit进行定义
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3 平均应力对疲劳寿命的影响
循环峰值应力范围(总应力变化)是影响疲劳寿命的主要因素
– 在应力循环中平均应力是第二个影响因素
在nCode中采用FKM的应力梯度法
– 确定校正系数
在雨流计数前得到有效应力分量：
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3.2 缺口应力集中对疲劳寿命的影响
− User:从查找表中用户自定义应力梯度校正 自定义格式:
Stress gradient correction factor file v1.0 Dimension=mm #Normalized stress gradient G, correction factor n StartCorrectionData 0,1 1,1.1 10,1.2 100,1.3 EndCorrectionData
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3.4 平均应力对疲劳寿命的影响
Sm Sa 1 Se Su
• Goodman 更保守 • 实际的数据往往介于Goodman 和Gerber之间
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耐久疲劳分析-SN方法概述
耐久疲劳分析-SN方法概述SN（名义应力）法是疲劳计算的最古老方法，由德国铁路工程师August Wöhler 于1852 年到1870 年之间建立。
他用如下左图所示的实验台同时对两根铁路车轴进行旋转弯曲疲劳试验来研究车轴的累积失效问题，然后将名义应力值和发生失效的循环周数的对应关系绘制在一个图表上，这就是众所周知的SN 曲线图，SN 曲线也叫Wöhler 曲线。
SN 方法是目前应用最为广泛的疲劳分析方法，一条典型的SN 曲线如下右图所示。
SN 曲线的几个特征需要说明：在约1000 次循环的转折点以下的SN 曲线是无效的，因为此时的名义应力是弹塑性的，其发生失效的循环次数较少，也成为低周疲劳。
由于疲劳是由塑性剪切应变能的释放来驱动的，因此材料发生屈服之后，应力与应变不再是线性关系，应力就不能再作为疲劳计算的参数，这将由后续介绍到的EN（应变寿命）法来处理。
在转折点和疲劳极限（约10E6－10E8 次循环）之间的应力范围，SN 分析是有效的。
低于疲劳极限的部分，SN 曲线的斜率急剧下降趋于水平，即无限寿命区。
然后实际应用中，无限寿命是很难达到的。
比如，铝合金的SN 曲线没有水平部分，不表现出无限寿命特征。
疲劳分析器中应用“三段线性”曲线来表征SN 曲线，即由三段对数坐标的直线分别对应低周（塑性）、高周（弹性）和无限寿命区间。
两条典型SN 曲线如右图所示，分别代表低合金钢MANTEN和高强度钢RQC100，低于1000 次循环的虚线代表低周区间，10E8次循环处代表疲劳极限点。
为计算构件的疲劳寿命，疲劳分析器需要材料的SN曲线和失效点处的交变应力时域历程两个信息。
首先，疲劳分析器会对时域信号进行雨流分析以提取疲劳循环，然后通过SN 曲线来计算每个循环产生的损伤并对所有损伤值进行线性累积，系统将自动执行这一过程。
1。
Ncode SN疲劳耐久参数
1 疲劳分析1.1 S-N法参数设置1.1.1 FE Results/ResultSet:1）VibrationOffset：只针对振动疲劳分析，在做振动疲劳时是否考虑预应力（需要在有限元结果文件中定义一单独工况输出）的影响。
2）IncludeTemperatures:是否读取有限元结果中温度变量（如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响，设置为False）。
3）IncludeEquivalentPlasticStrain：是否读取有限元结果中等效塑形应变，一般适用于EN法，SN法设置为False即可。
4）IncludeDisplacements：是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode计算的临时文件中，保持默认None 即可。
5）FERsults：对于大部分分析保持默认Standard即可，StateVariables只针对特殊分析（如复合材料分析等）。
1.1.2 FE Results/AnasysisGroup:1）SelectionGroupType：定义疲劳分析对象的方法。
FEInput:只分析Ncode FEInput Glyph模块中当前显示的单元。
如下图Property：通过区分有限元结果中部件属性的不同来定义。
Material：通过区分有限元结果文件中材料不同来定义。
ElementSet：通过读取有限元结果文件定义的单元集来定义。
UserSet：用户自定义，一般是读取一个文本文件，此文件包含所有所分析单元的ID号。
2）GroupNames：分析组名称（与上一条配合使用）。
*：ALL。
举例，假如我们需要分析部件Property ID号为1、13 和25的三个部件，其中ID 1和13为壳，ID 25为实体。
我们需要在上一条中选择：Property，在GroupNames 中输入：SHELL_1,SHELL_13,SOLID_25SHELL代表此部件为板壳结构后紧跟一下划线然后是此部件的属性ID号。
ncode疲劳分析流程
ncode疲劳分析流程nCode Fatigue 分析流程概述nCode Fatigue 是一款先进的疲劳分析软件，用于评估材料和结构在循环载荷和环境条件下的疲劳寿命。
其分析流程涉及以下关键步骤：1. 定义材料和几何导入或创建材料模型，包括应力-应变曲线、循环应力-寿命(S-N) 曲线和疲劳裂纹扩展速率 (da/dN) 曲线。
定义几何模型，包括零件几何形状、载荷施加点和约束条件。
2. 载荷和边界条件定义施加到结构上的载荷和边界条件，包括静力载荷、动力载荷和热载荷。
指定载荷时程或载荷谱，代表实际或预测的载荷条件。
3. 有限元分析 (FEA)通过 FEA 求解几何模型，以计算应力、应变和其他应力状态。
FEA 结果提供局部和全局应力分布，这些分布对于疲劳分析至关重要。
4. 疲劳损伤计算基于 FEA 结果和材料模型，计算疲劳损伤。
使用线性累积损伤理论或雨流计数算法考虑循环载荷的影响。
5. 疲劳寿命预测分析疲劳损伤分布，以预测结构的疲劳寿命。
疲劳寿命是由材料特性、结构设计和载荷条件共同决定的。
6. 灵敏度分析执行灵敏度分析以评估设计参数对疲劳寿命的影响。
通过改变材料特性、几何形状或载荷条件，可以确定最敏感的参数。
最佳实践使用准确的材料模型和几何模型。
仔细定义载荷和边界条件，代表真实情况。
校准 FEA 模型，以确保与实验结果一致。
考虑环境因素，如温度和腐蚀。
进行灵敏度分析以确定关键设计参数。
应用nCode Fatigue 可广泛应用于各种行业，包括：航空航天：飞机和发动机部件的疲劳分析汽车：汽车部件和系统的疲劳分析能源：风力涡轮机叶片和发电机部件的疲劳分析医疗设备：植入物和手术器械的疲劳分析通过遵循这些步骤和最佳实践，工程师可以使用 nCode Fatigue 准确评估结构的疲劳寿命，并优化设计以提高耐用性和安全性。
n-code_组合疲劳计算_理论说明
n-code 组合疲劳计算理论说明1. 引言1.1 概述本文将对n-code组合疲劳计算进行理论说明。
n-code组合疲劳计算是一种用于预测和评估物体在连续循环加载下的疲劳寿命的方法。
该方法基于对材料力学性能、载荷历史和损伤积累的分析，能够提供可靠的数据支持产品设计和工程实践。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分：引言、理论说明、疲劳计算方法论述、结果与讨论以及结论与展望。
在引言部分，我们将首先概述文章的主题和目的，介绍n-code组合疲劳计算的背景和重要性，并简要介绍文章结构。
1.3 目的本文旨在深入探讨n-code组合疲劳计算方法，以提供对其概念、应用领域和原理的详细理解。
此外，我们还将通过介绍常用的疲劳计算方法以及对比分析，阐述n-code 组合疲劳计算相对于其他方法的优势。
最后，我们将通过实际案例分析与应用展示，验证该方法在产品设计和工程实践中的效果，并对计算结果的可靠性进行评估和解读，探讨其对产品设计和工程实践的意义和影响。
通过本文的阐述，我们期望能够增加对n-code组合疲劳计算方法的认识，并为相关领域的研究人员、工程师和设计师提供有益的参考和指导，促进该方法在实际应用中的推广和发展。
2. 理论说明：2.1 n-code 组合疲劳计算概念：n-code 组合疲劳计算是一种用于评估结构在重复载荷作用下产生疲劳破坏的方法。
该方法基于材料的应力-寿命曲线和载荷历史，通过考虑不同加载模式的每个循环对材料寿命的影响，来预测结构的可靠性和寿命。
2.2 n-code 的应用领域：n-code 组合疲劳计算方法适用于各种工程领域，如航空航天、汽车制造、机械工程等。
在这些领域中，结构件通常会遭受多种不同频率和幅值的载荷作用，因此了解结构在复杂载荷下的疲劳性能至关重要。
2.3 n-code 疲劳计算的原理：n-code 疲劳计算基于载荷时间历程和材料应力-寿命曲线两个主要因素。
首先，需要获取结构所受到的实际载荷时间历程数据。
Ncode-SN疲劳耐久参数资料讲解
精品文档 1疲劳分析1.1 S-N 法参数设置 1.1.1 FE Results/ResultSet:1) VibrationOffset :只针对振动疲劳分析，在做振动疲劳时是否考虑预应力(需要在有限元结果文件中 定义一单独工况输出)的影响。
2)In cludeTemperatures: 是否读取有限元结果中温度变量(如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响，设置为 False )。
3)IncludeEquivalentPlasticStrain :是否读取有限元结果中等效塑形应变，一般适用于EN 法，SN 法设置为False 即可。
4) IncludeDisplacements :是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode 计算的临时文件中，保持默认None即可。
5) FERsults :对于大部分分析保持默认 Standard 即可，StateVariables只针对特殊分析(如复合材料分析等)。
1.1.2 FE Results/AnasysisGroup:ill£■?«=>■£ Slltft St •冒斗心bjWtl KMtObjtel: tn ■ JebJ 矗TH AoulliL/环tri叶FI Fiaiul^ 込*gFl inpErl亠 4 J EJ"1Bh* 屯 L*T3i&aS«ri aiLF'7LI « uri»J M■rCadii iLtfe“ K EU .^<* Bunl卓 fa.tliu€ATsllSfELI d 5lfEriCi[ii StBlidtf d 5 UMtiri 迎■裁・狀《1" ll ■C-iSBr alhso-iptiMiRtMltx "E«t its^iplUaTIFalaa-Hsi'iSpirfjfjr FE Ellvx Ld “park rAiulli £r6vVi brat-i orDffHt¥4, ■ Stkti q rffci-t fur nlr&tii HL ■mljpEi'EItLst- rhttLcr to LiuclmU <>t*p«rblurt rts.1*!!!Iacla^EqntwKl ■D.tPl LX I L cStr ki a F H 1>«■FhktluKr ba ncla£< »q*xi YB I-I 口七 jistiu ■.K PHLT . rax^xlta iMl-qfaDaSpHifh rc wJrtthw I® sri St thi- intf 中新屮・ fairSp^jfbal th-i iy>-i 葩(.4iJb. tb* T1 ctlUlll ihl-l/riulti (EMf dL spl*^) P L ”Ml ir^F^LtF Fix prstifFl, ldilL-llt'Kd TEFia-iul L 辽laiiyxL ■'Gr -auj-* B-l 4«il«riadLs譚E EtoriF■ hifiLtEtti TiviLtE Cf«r FjpkFull rixnltx F SJ -I ;<xtTM ITdLu□S alQi-iiErLpti 0、ArsaJina i ifr-aiq Simsiiti ra.E»4 3 t jSjll feigt I UHStitchSrU thfr croojiTif lyp« to bt uud fw U U K I LUC trtsuldkHi vlAxxi piawiL^xr-auj S^lactLonXrrc^ip ■ Lx Lha £r-3^}.i n[ lypc L P h» mad Fw wklw i wl nifipLDXI KO ^I TTrna・La i cxjari * ti ■-■ with XK -^ -£*1: i. LB , th A truxl a^.Lan1：卢存*E ol 於 i. oiLo ZL 4> nA?«f«<i>il^pd*4ntlwnt ▼ gelati 4« ltctd gEJiU t>DiUT>1>r5 Li!-Ill审□ Enli tfflp E i aa.liS nr £ k=ikBi d ■•TCtnl yTrna ■ Lb pra-CKiT aur f iri nadi-B cal*Tra*SQMllLKFfrShill lifftf It Q5tTUat# n^thti:询 ttbd. aLrall #I XU ・E I CJL I ID TL -I nt i/LLanT*in ・ar !<>na・ Sj-act Ea ai ih«,-i to T4*l c? j fla-LBli co. C-am-arL £EF C -MJ -IXL La j i1! FCTCi・ £]>«CL fa IT the■£ atiit -K TJD^i JI I-I A B **BU 1E tc- |-・・3曰hHf 点m ts» *Th* WUtf to Wfit fw dLSlUCt vtL-utXw* *TL« 业 忖 怙 Ut 1>W llrtll *41 MlS^TnaJUlni lx a Lr uxi ・ Th.i ua ti 冷 Taw £w xlrsin nluiFcTudJiu tx ■ ■ Th« uahi to XT * fw firri vilaix Nc«*ntUnitF V M *Th* ^P3tt w -Ht fiMT »MiWl,Ttflip4ir«tur4lhLl;xItc c▼ Tht wuti to wit f<xr iHpirtturtxUliiiS <la£ii3ulL4J1 IViAfi4 B P * F D -K I. rr*c*Ki«r-i.ObjMt Htfli* 3UElt 蚌* CH ：r«xdL^ stt) H«a VtlJM碣 0Lplh 蛆TmiEM-i»iLF-SJEn[i na T 3M !.-irL-aIUE LI I ■Kuh心7胡事4Sluidird S 细疗沁■IwF-art^d F FE i*wrtObj*et Miat: Ahtlri ■病'Ji LfeOMft1) SelectionGroupType :定义疲劳分析对象的方法。
ncode损伤计算__解释说明以及概述
ncode损伤计算解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代工程实践中，对于材料和结构的损伤计算是至关重要的。
随着技术的不断发展和应用领域的拓宽，ncode损伤计算方法逐渐成为一个热门话题。
ncode 损伤计算是一种基于数值模拟和损伤评估的方法，可以帮助工程师们准确预测材料或结构在使用过程中可能出现的损伤状况，并提供相应的解决方案。
本文将对ncode损伤计算进行详细说明和概述，并介绍其在工程实践中的应用。
通过深入了解ncode损伤计算原理、相关技术和工具，读者将能够更好地理解该方法，并且掌握正确有效地使用它来解决工程问题的能力。
1.2 文章结构本文共包含五个主要部分。
第一部分为引言，概述论文内容以及目标。
第二部分将详细阐述ncode损伤计算方法，包括其定义、背景知识、计算原理以及相关技术和工具。
第三部分将对ncode损伤计算方法进行解释说明，包括方法步骤和流程、输入数据要求和处理方式以及输出结果的解读和应用场景。
第四部分将概述ncode损伤计算在工程实践中的应用，介绍其应用领域和具体案例，并评估其优势与限制。
第五部分为结论与总结，总结文章的主要观点，并探讨研究的意义、启示以及局限性及改进方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍ncode损伤计算方法，并深入解析其原理与技术，为读者提供准确可靠的使用指导。
通过对ncode损伤计算在工程实践中的应用进行概述和评估，读者将能够更好地了解该方法的优势、限制与挑战，并对未来发展趋势有所展望。
最后，结合本文的研究内容和讨论意见，读者可以对ncode损伤计算方法有洞察力地作出总结，并为今后相关研究提供一定的指导参考。
（注：本节内容供参考，具体可根据实际需要进行调整）2. ncode损伤计算:2.1 定义和背景:ncode损伤计算是一种用于评估材料或结构在受力条件下可能出现的损伤程度的方法。
通过模拟和分析受力过程中材料的应力和应变情况，ncode损伤计算能够预测、识别并量化材料或结构中可能出现的破裂、疲劳等各种形式的损伤。
nCode高温SN疲劳分析案例分析
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High-temperature SN Fatigue Analysis
Fig. 12-4 波纹管承受压力脉冲的表面
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High-temperature SN Fatigue Analysis
将这些文件复制到工作文件夹中。
12.2 目标
您将学习SN分析引擎如何使用各种加载配置来执行由温度变化 引起的疲劳分析。这些加载由混合负载映射器定义。
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Novembere SN Fatigue Analysis
我们将学习这种负载的应用，以及随温度变化的疲劳性能的定 义。
Fig. 12-1 施加到波纹管内径的温度载荷
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High-temperature SN Fatigue Analysis
Fig. 12-2 施加在波纹管外径的温度载荷
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演示算例为不锈钢波纹管，内孔施加一个温度时间序列（图121），另一个温度时间序列施加到外圆（图12-2）。温度循环图 如图12-3所示，整个时间持续6000秒。并在相同时间内产生一个 热应力循环，该例中温度默认单位是摄氏度。
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High-temperature SN Fatigue Analysis
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1 疲劳分析
1.1 S-N法参数设置
1.1.1 FE Results/ResultSet:
1）VibrationOffset：只针对振动疲劳分析，在做振动疲劳时是否考虑预应力（需要在有限元结果文件中定义一单独工况输出）的影响。
2）IncludeTemperatures:是否读取有限元结果中温度变量（如果有限元结果中没有温度输出或者疲劳计算不考虑温度影响，设置为False）。
3）IncludeEquivalentPlasticStrain：是否读取有限元结果中等效塑形应变，一般适用于EN法，SN法设置为False即可。
4）IncludeDisplacements：是否把有限元模型上的节点位移写入Ncode计算的临时文件中，保持默认None 即可。
5）FERsults：对于大部分分析保持默认Standard即可，StateVariables只针对特殊分析（如复合材料分析等）。
1.1.2 FE Results/AnasysisGroup:
1）SelectionGroupType：定义疲劳分析对象的方法。
FEInput:只分析Ncode FEInput Glyph模块中当前显示的单元。
如下图
Property：通过区分有限元结果中部件属性的不同来定义。
Material：通过区分有限元结果文件中材料不同来定义。
ElementSet：通过读取有限元结果文件定义的单元集来定义。
UserSet：用户自定义，一般是读取一个文本文件，此文件包含所有所分析单元的ID号。
2）GroupNames：分析组名称（与上一条配合使用）。
*：ALL。
举例，假如我们需要分析部件Property ID号为1、13 和25的三个部件，其中ID 1和13为壳，ID 25为实体。
我们需要在上一条中选择：Property，在GroupNames 中输入：SHELL_1,SHELL_13,SOLID_25
SHELL代表此部件为板壳结构后紧跟一下划线然后是此部件的属性ID号。
各部件用，隔开。
3）MaterialAssignmentGroup：疲劳材料分配分组方法。
保持默认SelectionGroup即可。
4）IgnoreZeroData:是否把有限元结果中或者历程文件中不存在数据的片段写入到Ncode临时计算文件中，设置为True可以忽略这些时间段，加快计算速度。
5）SolutionLocation:疲劳计算位置点选取。
Element：单元中心点
NodeOnElement：单元节点
AveragedNodeOnElement：平均后的单元节点
Spotweld或者SeamWeld只针对点焊或者缝焊等特殊情况，此处略过。
6）EntityDataType:分析变量。
Stress：分析对象为应力，一般由有限元软件计算得到的弹性应力。
LinearStrain：分析对象为线性应变，不考虑几何非线性及接触等。
ForceMoment：只针对焊点、焊缝等分析。
Displacement：只适用于焊缝分析。
Vibration：假如载荷谱输入为PSD或者扫频，此处选择Vibration。
StressAndStrain：此方法适用于EN法或者多轴EN法，一般来说用于直接读取有限元结果文件的塑形信息而不是通过弹塑性修正方法得到塑形信息的情况。
7）SurfaceNodeOnly:是否只计算部件表面的节点（疲劳中一般裂纹萌生都发生在部件的表面），针对实体部件此选项设置为True可以加快计算速度，对于钣金件是否设置此选项无差别。
8）ResolveToLocal:是否把表面节点的结果映射到局部坐标系中，设置为True可以加快计算速度。
9）ShellLayer：壳单元上下面
TopAndBottom：壳单元的上下表面都计算。
All：只针对复合材料。
10）StressGradients：应力梯度，如果要考虑应力梯度，设置为True。
11）MaterialOrientationTensor:材料方向张量，只针对复合材料分析，其它分析设置为False。
12）StateVariableKey：对于绝大数分析设置为False即可。
1.2.1 Analysis Runs/Runs1:
TimeHistoryCompression：时域信号压缩，如果你电脑够强，None即可。
1.2.2 Analysis Runs/Runs1/AnaDef/SNEngine:
1）SNMethod：Standard（默认即可）。
2）CustomMethod:默认。
3）CombinationMethod:部件某一点的应力张量是随着时间变化的，为了能利用SN曲线计算疲劳损伤，需要把此张量转化为一标量。
AbsMaxPrincipal：绝对值最大主应力。
SignedVonMises：带符号的米赛斯应力。
SignedShear：带符号的剪应力。
CriticalPlane：关键截面。
MaxPrincipal：最大主应力。
VonMises：米赛斯应力
Shear：剪应力。
4）
5）MeanStressCorrection:平均应力修正。
Goodman：
Gerber：
Interpolate：SNMethod选择MultiMeanCurve或者MultiRRatioCurve时才起作用。
FKM：是五段法，对于不同R值，各线段有不一样的斜率。
Chaboche：当SNMethod选择Chaboche或者ChabocheTransient时此选项才起作用。
6）
7）InterpolationLimit: 在SNMethod选择MultiMeanCurve或者MultiRRatioCurve时才起作用。
8）
9）MultiAxialAssessment：应力的多轴状态，振动疲劳（Vibration）此选项不起作用，保持默认Standard 即可。
10）
11）CertaintyOfSurvial：存活率，默认50%，如需计算结果趋于保守，可以设置为90%或更高。
12）
13）ScaleFactor：放大因子，保持默认1即可。
14）
15）OutputMaxMin：是否输出时间历程中最大和最小应力，根据个人需要设置。
16）SmallCycleCorrection：对SN曲线进行稍微调整，仅适用于SN法。
17）OutputMaterialNames：输出材料名称到计算结果中，根据个人需要设置。