疲劳分析软件 ANSYS FE_SAFE 简介(转)
fe-safe功能介绍-sales [兼容模式]
![fe-safe功能介绍-sales [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/fd944e1b14791711cc791791.png)
14
fe-safe用途
• fe-safe被全世界很多工程技术水平领先的公司选用，分析零件的寿命
– 不同材料 • 钢，铝，铸铁 – 不同加工过程 • 机械加工，锻造，铸造 – 不同工作状态 • 高温，焊接，复杂装配，冲压
fe-safe主要特征
16
Fe-safe 特征
• 全面的疲劳分析 –使用S-N曲线的疲劳分析 –使用应变－寿命的疲劳分析 –高级，高精度的多轴疲劳分析 –铸铁的疲劳 –高温疲劳分析，例如活塞 –蠕变－疲劳分析
17
Fe-safe 特征
• 独有的特征 –复杂荷载情况的模拟 –软件模拟或者实际测量的单轴或者多轴加载 –有限元模型顺序分析包括瞬态分析 –使用弹性或者弹塑性有限元分析结果 –块加载 (Block loading spectra) –使用PSD频域荷载 –模拟复杂的实验荷载条件和实验顺序
fe-safe功能介绍
19
Fe-safe功能介绍
• 内容提要 – Fe-safe分析流程 – 有限元模型 – 零件荷载 – 材料数据 – 疲劳分析 – 高级特征 – 输出
20
Fe-safe分析流程
1. 读入有限元模型节点上的应力张量 2. 应力张量的6个分量乘以荷载的大小 3. 计算面内主应力的大小 4. 从应力结果计算三个主应变 5. 对于应变－疲劳分析(例如Brown-Miller)，使用多轴循环塑性模型将弹性的 应力应变转化成弹塑性的应力和应变，如果疲劳分析基于S-N省略这个分析 步。 6. 对于基于剪应变或者Brown-Miller分析，在三个可能的平面上(critical plane) 计算剪应变、法向应变、剪应力和法向应力的时间历程。 7. 每个平面上的疲劳损伤被分别计算。每个节点上使用Rainflow算法统计疲劳 循环的次数。疲劳寿命最短的平面将被写入输出文件中。
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。
SIMILIA FE-SAFE介绍
一、SIMILIA FE-SAFE介绍Fe-safe 是世界上最先进的高级疲劳耐久性分析软件，是基于有限元模型的疲劳寿命分析软件包。
由英国 Safe Technology 公司开发和维护。
2013年被Dassault Systemes收购，作为达索Simulia品牌下的疲劳耐久性分析软件系统。
Safe Technology是设计和开发耐久性分析软件的技术领导者，在软件开发过程中，进行了大量材料和实际结构件的试验验证。
在多轴疲劳耐久性分析产品和服务中，Fe-safe 是旗舰性的产品。
新版本中，引入了超过100项功能的改进，保持了最高级耐久性分析软件的领军地位，分析速度有了显著的提高，并且添加了很多新特征和一些独特的功能，使功能更强大。
用户界面的改进，使得 Fe-safe 更容易使用。
二、SIMILIA FE-SAFE模块介绍:1. SIMULIA fe-safe(基础疲劳分析包):工业行业给制造商施加越来越大的压力，要求其使用更少的材料，提供轻量级但更强劲的组件，降低维护成本和召回成本，用更少的时间。
许多公司使用先进的有限元分析计算设计压力，但疲劳分析往往仍然通过电子表格分析方式，人工采集的应力。
由于非常容易错过失效位置，这种方式耗时和不可靠的。
实验室中针对原型机的结构组件疲劳测试亦非常的耗时。
如果原型机过早失效，则一种昂贵的、设计-测试-再设计的开放式循环是必要的。
项目时间节点和交付就会延迟。
采用fe-safe作为用户设计过程的集成组件，可以使用户具备:--优化设计，采用更少的材料;--减少产品召回和保修成本;--优化和验证设计和测试项目;--在单一用户界面，提高相关性测试和分析;--减少原型样机测试时间;--缩短分析时间，从而减少人工时间;--增加用户信心，用户产品设计一次性通过测试时间表。
fe-safe帮助用户解决一下问题:(1)结构组件的疲劳寿命;(2)裂纹扩展与否;(3)材料的优化，哪些材料可以保留，哪些额外的材料需要添加;(4)设计的可靠性;(5)哪些载荷引起疲劳损伤;(6)导致疲劳裂纹的原因是什么?fe-safe在交通工具、石油管道、车辆工程、能源、重型机械等各工业行业都有相关的应用，相关案例如:1、某样机后纵臂链接焊点的疲劳分析2、管道架悬挂组件的疲劳分析3、柴油机活塞的疲劳裂纹4、某型增压器扭转隔离器弹簧的疲劳分析2. SIMULIA Fe-safe/Composites(复合材料疲劳分析包)是用来评估复合材料疲劳分析的软件包。
FE-SAFE疲劳计算软件（16章）
FE-SAFE疲劳计算软件（16章）第一章：FE SAFE概述FE SAFE是一专用疲劳计算处理器，采用先进的单/双轴疲劳算法，允许计算弹性或弹塑性载荷历程，综合多种影响因素（如平均应力、应力集中、缺口敏感性、初始应力、表面光洁度、表面加工性质等），按照累积损伤理论和雨流计数，根据各种应力或应变进行疲劳寿命和耐久性分析，广泛用于各类金属、非金属以及合金材料。
FE SAFE具有丰富的材料数据库，可进行载荷的组合，高级多轴疲劳分析。
可快速研究温度效应、表面打磨影响、切口敏感性、几何变化效应、材料特性变化效应和不同载荷组合历史的影响。
第二章：FE SAFE应用方法利用应力—寿命曲线进行单轴分析—Goodman、Gerber平均应力修正；利用应变—寿命曲线进行单轴分析—Morrow、Smith-Watson-T opper平均应力修正；利用局部应力—应变法进行多轴疲劳分析，可分别考虑最大剪应变（适用于延展性好的材料）、最大正应变（适用于脆性材料）、Brown-Miller组合剪应变及法向应变（适用于绝大多数金属材料），多轴Neuber准则计算循环中构件产生屈服引起的弹塑性应力应变，使用Miner累积损伤理论计算疲劳寿命；利用BS7608标准的应力—寿命数据进行焊接结构疲劳分析；还提供对铸铁专门疲劳分析；第三章：载荷的定义1、载荷的组合方式（1）载荷的一个时间历程可以应用于一组FEA应力。
它能有效地处理弹性应力结果和弹塑性应力结果。
可以迭加多轴加载的时间历程，从而在模型每个位置产生一个应力张量复杂的时间历程；（2）一系列FEA应力，如一般的瞬态分析结果等；（3）上述两项的组合；（4）常幅值循环块组成的块数据载荷的分析。
2、载荷数据文件格式支持的数据文件格式：标准的二进制DAC文件（*.dac）；多通道AMC文件（*.amc）；ASCII单、多通道数据文件（*.txt，*.asc）；3、载荷历程在疲劳分析中，应用较多的是常幅值载荷历程，即：有限元数据集中每个应力张量×常幅时间历程循环。
fe-safe疲劳软件介绍
fe-safe™致力于搭建起现代疲劳分析技术与企业研发设计人员之间的桥梁23RedesignDesignFEAABAQUS, ANSYS I-DEAS,NASTRAN, Pro/EresultsLife contoursStresses at morethan 1 million pointsresultsRedesignLifecontoursLives at morethan 1 millionpoints4resultsRedesignLifecontours5fe-safe不仅识别出裂纹位置，同时预测出裂纹萌生寿命fe-safe 不仅仅是基于FEA的疲劳耐久性分析软件…6达到目标寿命结构应力应该如何调节用于确78•Dang Van 图结果数据…•每一个节点最大应力值•最大应力/屈服应力•最大应力/ 拉伸强度•Haigh 图，Smith 图•应力分量，主应力，主应变时间历程…fe-safe™加载方式910111213fe-safe™加载方式8.复杂载荷序列用于模拟试验样机测试过程无载荷块（blocks）个数限制14fe-safe™加载方式9.其他加载考虑残余应力高、低频载荷的叠加断续接触条件旋转对称结构15fe-safe™概率计算16fe-safe™概率计算•目标寿命的失效概率。
•失效概率与可靠性。
•每个目标寿命下的失效概率云图和存活率云图•载荷遵循Gaussian分布。
•材料强度遵循Weibull分布。
17给定寿命下，载荷正态分布与材料Weibull分布的交集即结构的失效概率。
1819铸铁疲劳202122铸铁模块考虑…•不对称应力-应变响应•损伤的非线性累积•(需要额外的材料属性)23实测应变片数据多轴疲劳分析242526fe-safe计算并输出指定节点应力应变数据•fe-safe使用有限元模型进行分析的同时，用户可以指定特定节点的应变输出，用于模拟实际应变片的输出。
•对于该节点，同时可以指定应变输出的方向。
FE-safe软件的学习总结
FE-safe软件的学习总结疲劳分析软件⼀般作为有限元软件的后处理来进⾏结构的疲劳分析，需要把有限元的结果⽂件导⼊进⾏分析，和⽬前⼴泛使⽤的⽤限元软件的良好匹配是很重要的；疲劳分析软件是否能为⼯程师提供满意的解决实际问题的⼯具是⼀个⼗分关⼼的问题。
1、FE-safe 软件的接⼝FE-safe 软件可以直接读⼊有限元软件的分析数据，例如应⼒、应变和温度等。
可以直接读⼊的软件的结果⽂件格式如下：ABAQUS软件的格式为：.fil⽂件、.ode⽂件ANSYS软件的格式为：.rst⽂件NASTRAN软件的格式为：.f06⽂件、.op2⽂件Pro/Engineer软件的格式为：.s01⽂件、s02⽂件等⽂件（应⼒）.d01⽂件（温度）SDRC I-DEAS软件的格式为：.unv⽂件⼩结从以上的内容可以看出，这款软件和其他通⽤有限元软件可以实现⼴泛的匹配使⽤，并且可以直接使⽤有限元软件的计算结果⽂件，可以在计算过程中实现⾃动搜索疲劳热点部位和每⼀单元或节点的损伤，并实现疲劳计算结果的可视化。
2、 FE-safe软件的材料数据库提供了常⽤材料钢、铝合⾦、体合⾦的疲劳性能数据。
材料数据是根据其主要的使⽤环境来管理的。
主要包含的材料疲劳性能有：⼀般数据信息、材料的说明、应变寿命曲线数据、稳态循环应⼒应变曲线、应⼒寿命曲线、失效概率、蠕变等的数据。
对于这些数据同样可以进⾏编辑、绘图等的操作。
可以进⾏材料参考⽂件的链接。
例如⼀个材料测试报告，通过设定路径可以建⽴链接来使⽤这些数据。
并且可以建⽴⽹络链接。
⼩结从材料数据库⽅⾯来看，这个软件⽆论是在疲劳数据的管理还是包含的材料信息⽅⾯都很强。
3、 FE-safe软件的S-N曲线估算⽅法这个软件认为S-N曲线近似等于局部应⼒应变法中的弹性部分：斜率和可以通过coffin-manson关系式的估算得到。
对于coffin-manson关系式的估算，该软件把材料分为五种类型：钢（脆性）、钢（延性）、铝合⾦（脆性）、铝合⾦（延性）、钛合⾦。
基于ANSYS_FE_SAFE的无人机复合材料机翼疲劳分析
玻璃钢/复合材料FRP /C M 2009.No .6基于2的无人机复合材料机翼疲劳分析姜年朝,谢勤伟,戴 勇,张志清(南京模拟技术研究所,江苏南京210016)摘要:计算了某无人机复合材料机翼的静强度,使用局部应力2应变疲劳分析理论,基于正弦载荷激励,按照累积损伤理论和雨流计数法则,应用ANSYS/FE 2S AFE 软件,分析了此无人机机翼的疲劳寿命,为复合材料机翼疲劳分析提供了新的分析途径。
关键词:无人机;复合材料机翼;ANSYS/FE 2S AFE;疲劳分析中图分类号:V214.8 文献标识码:A 文章编号:1003-0999(2009)06-0003-03收稿日期:2008209207本文作者还有王克选,宋军和李湘萍。
作者简介:姜年朝(19722),男,高级工程师,博士,研究方向为复合材料结构设计及飞机强度分析。
1 前 言机翼不仅可以使无人机产生升力,而且还能够使无人机具有横侧稳定性和操作性。
因此,机翼是无人机重要的结构部件[1]。
机翼固定在无人机机身,受到弯曲和扭转共同作用的交变应力[1],因此,机翼及其与机身接头部位是无人机结构的疲劳薄弱部位,在循环载荷作用下会产生疲劳裂纹。
由于疲劳破坏具有突然性和不易察觉的特点[2],在使用期间机翼容易发生突然性的疲劳破坏事故。
因此,必须对机翼进行疲劳破坏分析,准确估计其疲劳寿命。
机翼疲劳分析涉及因素较多,问题复杂,不仅要进行疲劳载荷谱研究,而且还要对机翼整体与局部应力进行分析。
所以,普遍适用的机翼疲劳寿命计算方法或具有解析式的计算方法很难找到。
本文通过对某无人机复合材料机翼进行静力分析,使用局部应力2应变疲劳分析理论,基于正弦载荷激励,按照累积损伤理论和雨流计数法则,应用ANSYS/FE 2S AFE 软件,分析了此型号机翼的疲劳寿命。
2 复合材料机翼静强度分析典型无人机复合材料机翼由翼梁、翼墙、长桁、翼肋和蒙皮等组成,结构如图1所示。
翼梁、翼墙主要承担机翼各种载荷引起的大部分弯矩和剪力,是机翼结构的主要承力件;长桁是机翼蒙皮下的纵向件,主要用来抵抗机翼弯曲变形和支持蒙皮以提高蒙皮受压的稳定性;翼肋主要用来保持机翼截面形状,支持蒙皮、长桁,以提高蒙皮、长桁的受压稳定性,部分加强翼肋还可传递扭矩;蒙皮用来构成机翼外形和承受局部空气动力,部分蒙皮还要承受较大的弯矩和扭矩[3]。
ANSYS FE-SAFE——多轴疲劳分析软件
ANSYS FE-SAFE——多轴疲劳分析软件发布日期：2009-07-02ANSYS FE-SAFE一直是多轴疲劳分析解决方案的领导者，算法先进，功能全面细致，是世界公认精度最高的疲劳分析软件。
ANSYS FE-SAFE既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术，也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。
ANSYS FE-SAFE具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法，完整的输出疲劳结果。
特色功能•拥有基于应力应变测试信号的疲劳分析技术；•支持弹性、塑性，单轴、多轴的应力和局部应变全面疲劳算法；•丰富的材料疲劳数据库；•支持各种载荷输入文件格式，并对载荷信号进行分析处理；•概率疲劳计算载荷与材料服从某种概率分布时，在一定设计寿命下结构的生存概率；•可以构造复杂的疲劳载荷谱；•生成丰富的疲劳计算结果；•界面操作易学易用；• CAE接口：Ansys, Nastran, Abaqus, I-deas, Hypermesh, Pro/E Mechanical。
客户价值•基于有限元分析的疲劳技术，实现了产品设计-CAE仿真-疲劳设计-重设计的现代设计研发流程,使疲劳设计更加高效快速和经济实用；•自带信号分析处理技术使信号去假存真，并进一步提取信号的幅频特性、提取峰值序列、雨流矩阵、PSD等，可以直接用于疲劳分析；•材料库提供了丰富的材料，每种材料都有缺省疲劳算法自动用于疲劳计算，便于本地化和用户化，内置Netscape link访问国际国内发布的各种疲劳测试报告和相关数据；• ANSYS作为世界先进的CAE分析程序，其强大的结构-热-流体-电磁耦合场分析能力，为Fe-safe提供多种单场或耦合场载荷工况的FEA 结果，确保疲劳计算代表真实工程载荷工况；•疲劳算法能同时考虑各种疲劳影响因素，多轴疲劳算法全球领先，速度快精度高。
附加模块•旋转机械疲劳分析模块， Fe-safe/Rotate™利用了结构的轴对称性，提高了旋转部件的疲劳分析效率，可以自动产生一系列不同旋转角度上的应力结果，一次静力计算可以用来定义一个循环的疲劳载荷谱。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问题1：ANSYS后处理疲劳功能与ANSYS/Fe-safe疲劳功能的关系是什么？回答1：ANSYS后处理疲劳功能是依据线性累积损伤理论，利用S-N曲线、应力时间历程以及雨流计数技术直接计算疲劳寿命使用系数，属于简单的名义应力疲劳寿命评估，对疲劳的影响因素的考虑有限，适用于粗略估算。
ANSYS/Fe-safe则是专用的高级疲劳分析模块，采用先进的单/双轴疲劳计算方法，允许计算弹性或弹塑性载荷历程，综合多种影响因素（如平均应力、应力集中、缺口敏感性、（焊接成型等）初始应力、表面光洁度、表面加工性质等），按照累积损伤理论和雨流计数，根据各种应力或应变进行疲劳寿命和耐久性分析设计，或者根据疲劳材料以及载荷的概率统计规律进行概率疲劳设计以及疲劳可靠性设计，或者按照断裂力学损伤容限法计算裂纹扩展寿命。
Fe-safe疲劳计算技术先进，精度很高，广泛实用于各类金属、非金属以及合金等材料。
总之，ANSYS后处理疲劳功能仅仅是Fe-safe疲劳功能的一个很少部分，Fe-safe作为复杂环境下的疲劳耐久性计算是ANSYS疲劳的补充与延伸。
问题2：什么是高周疲劳和低周疲劳？它们与应力疲劳法和应变疲劳法之间的关系是什么？回答2：根据疲劳断裂时交变载荷作用的总周次，疲劳可分为低周疲劳、中周疲劳和高周疲劳。
一般将断裂时的总周次在以下时，称为低周疲劳；断裂时的总周次大于时，称为高周疲劳。
在高周疲劳中，构件在破坏之前一般仅发生极小的弹性变形，而在低周疲劳中，应力往往大到足以使每个循环产生可观的宏观的塑性变形。
因此，低周疲劳较高周疲劳而言显示出了延性状态。
高周疲劳传统上用应力范围来描述疲劳破坏所需的时间或循环数，即按应力疲劳法评估疲劳寿命。
低周疲劳（短寿命）传统上用应变范围来描述全塑性区域疲劳破坏所需的时间或循环数，即按(局部)应变疲劳法评估疲劳寿命。
ANSYS FE-SAFE是一款高级疲劳耐久性分析和信号处理的软件，它是多轴疲劳分析解决方案的领导者，算法先进，功能全面细致，是世界公认精度最高的疲劳分析软件。
ANSYS FE-SAFE既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术，也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。
ANSYS FE-SAFE具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法，完整的输出疲劳结果。
疲劳分析软件ANSYS FE_SAFE 简介（转）来源：刘兴兴的日志ANSYS FE_SAFE产品投放市场后，如果在耐久性方面出现问题将会造成许多新产品失去竞争力，给企业带来巨大的经济损失，同时又使企业形象蒙受巨大的负面影响。
在中国，由于疲劳耐久性与可靠性不过关造成的产品问题更是普遍存在，是国产产品缺乏国际竞争力的最重要因素之一。
国际上，每年因结构疲劳的原因，大量产品在其有效寿命期内报废，由于疲劳破坏而造成的恶性事故也时有出现。
据统计，欧洲每年早期断裂造成的损失达800亿欧元，而美国每年早期断裂造成的损失达1190亿美元，其中95% 是由于疲劳引起的断裂。
而通过应用疲劳耐久性分析技术，其中的50%是可以避免的，因此许多企业将疲劳耐久性定为产品质量控制的重要指标。
在传统的设计过程中，设计人员在概念或详细设计阶段通常使用简单而不真实的计算来估计产品的寿命，而对这些估计寿命的验证通常是通过一定量物理样机的耐久试验得到，不但试验周期长、耗资巨大，而且许多相关参数与失效的定量关系也不可能在试验中得出，试验结论还可能受许多偶然因素的影响。
因此对于产品疲劳寿命的仿真分析方法越来越受到产品设计人员的关注。
ANSYS FE-SAFE是美国ANSYS公司与英国安全技术公司（SAFE TECHNOLOGY LIMITE D）紧密合作的产品，是进行结构疲劳耐久性分析的专用软件。
在软件开发过程中，每年投资数百万美元用于研发，并进行了大量的材料参数实验和实际结构件的试验验证。
在产品设计阶段使用ANSYS FE-SAFE，可在物理样机制造之前进行疲劳分析和优化设计，真实地预测产品的寿命，实现等寿命周期设计。
设计阶段的耐久性分析可以显著缩短产品推向市场的时间、提高产品可靠性，极大地降低制造物理样机和进行耐久性试验所带来的巨额研发费用。
ANSYS FE-SAFE耐久性分析技术可广泛应用于从空间站、飞机发动机到汽车、火车；从空调、洗衣机等家电产品到电子通讯系统；从舰船到石化设备；从内燃机、核能、电站设备到通用机械等各个领域。
疲劳分析及概念>疲劳破坏的概念当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后，在应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏。
这种在交变载荷持续作用下材料或结构的破坏现象，就叫做疲劳破坏。
>疲劳破坏的特征材料力学是根据静力试验来确定材料的机械性能（比如弹性极限、屈服极限、强度极限）的，这些机械性能没有充分反映材料在交变载荷作用下的特性。
因此，在交变载荷作用下工作的零件和构件，如果还是按静载荷去设计，在使用过程中往往就会发生突如其来的破坏。
>疲劳破坏与传统静力破坏的本质区别* 静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏；疲劳破坏是多次反复载荷作用下产生的破坏，它不是短期内发生的。
* 当静应力小于屈服极限或强度极限时，不会发生静力破坏；而交变应力在远小于静强度极限，甚至小于屈服极限的情况下，疲劳破坏就可能发生。
* 静力破坏通常有明显的塑性变形产生；疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象，即便是塑性良好的金属，其疲劳破坏形式也象脆性破坏一样，事先不易觉察出来，这表明疲劳破坏具有更大的危险性。
* 在静力破坏的断口上，通常只呈现粗粒状或纤维状特征；而在疲劳破坏的断口上，总是呈现两个区域特征，一部分是平滑的，另一部分是粗粒状或纤维状。
因为疲劳破坏时，首先在某一点（通常接近构件表面）产生微小的裂纹，其起点叫"疲劳源"，而裂纹从疲劳源开始，逐渐向四周扩展。
由于反复变形，裂开的两个面时而挤紧，时而松开，这样反复摩擦，形成一个平滑区域。
在交变载荷继续作用下，裂纹逐渐扩展，承载面积逐渐减少，当减少到材料或构件的静强度不足时，就会在某一载荷作用下突然断裂，其断裂面呈粗粒状或纤维状。
* 静力破坏的抗力主要取决于材料本身；而疲劳破坏的抗力与材料的组成、构件的形状或尺寸、表面加工状况、使用条件以及外部工作环境都有关系。
ANSYS FE-SAFE概述ANSYS FE-SAFE由用户界面、材料数据库管理系统、疲劳分析程序和信号处理程序组成。
ANSYS FE-SAFE读取有限元分析计算出的单位载荷或实际工作载荷下的弹性应力，然后根据实际载荷工况和交变载荷形式将结果比例迭加以产生工作应力时间历程；也可换算成特定类型载荷作用下的弹塑性应力。
材料数据库管理系统ANSYS FE-SAFE提供了一个全面的材料疲劳特性数据库和数据库管理系统，含有上百种常用的钢、铝合金材料的疲劳数据，用户也可以根据需要扩充和修改该数据库。
用户可以查讯数据库，如列出所有的铝合金，也可以输入新材料。
如果有主数据库和用户本地数据库，这两个数据库都可以访问；系统管理员可以将主数据库设定为只读，以防止用户对主数据库的数据进行修改。
利用内置的Netscape link可以访问试验报告及背景数据，在启动疲劳分析时程序可自动访问材料数据库，读入材料数据；用户数据可通过用户界面直接输入。
程序还可绘制材料数据的多种类型的曲线。
在数据库中含有Seeger材料近似算法，允许利用材料的抗拉强度（UTS）和弹性模量生成近似的材料疲劳数据，生成的数据可以指定一个数据集名并存入数据库。
用户界面在ANSYS FE-SAFE友好的用户界面下，可方便地进行疲劳耐久性分析的数据准备；所输入的材料数据、荷载及荷载组合数据均可图示化显示，疲劳计算的结果可通过三维云图直观地显示。
ANSYS FE-SAFE对有限元数据文件中的单元数没有实际限制，在一个有限元模型中可以有多个单元组，每个单元组中的单元数不限，最多可以根据4096组有限元计算结果进行疲劳分析。
ANSYS FE-SAFE可直接读取ANSYS的分析结果文件，读入节点应力和节点温度等，从材料库中选取相应的材料，疲劳数据即自动定义完毕；对于材料库中没有的材料允许用户自己定义。
寿命计算结果可用图形或动画显示，对数寿命、给定寿命下的安全系数均可以三维云图的形式直观地表示。
疲劳分析功能* ANSYS FE-SAFE可定义载荷时间历程，用于处理一组有限元分析应力结果。
* ANSYS 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。
* ANSYS 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。
* ANSYS 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。
* ANSYS FE-SAFE 可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。
* ANSYS 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。
* ANSYS 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。
·利用应变－寿命曲线进行单轴分析－Morrow、Smith-Watson-Topper平均应力修正。
·利用局部应力－应变法进行多轴疲劳分析，可分别考虑最大剪应变（适用于延展性好的材料）、最大正应变（适用于脆性材料）、Brown-Miller组合剪应变及法向应变（适用于绝大多数金属材料）等。