技术精选案例：优化与疲劳分析精华

优化与疲劳一直是工程上非常重要的研究对象。有记载的最早进行疲劳试验是德国的W.A.艾伯特 。

法国的J.-V.彭赛列首先论述了疲劳问题并提出“疲劳”这一术语。但疲劳研究的奠基人则是德国的A.沃勒，他在19世纪50～60 年代最早得到表征疲劳性能的S-N曲线并提出疲劳极限的概念 。20世纪50年代 P.J.E.福赛思首先观察到疲劳过程中在滑移带内有金属薄片挤出的现象。随后N.汤普孙等人发现这种滑移带不易用电解抛光去掉，称为“驻留滑移带”。

后来证明，驻留滑移带常常成为裂纹源。1924年德国的J.V.帕姆格伦在估算滚动轴承寿命时，假设轴承的累积损伤与其转动次数成线性关系。1945年美国M.A.迈因纳明确 提出了 疲 劳 破 坏的线性损伤累积理 论 ，也称为帕 姆 格伦- 迈因纳定律，简称迈因纳定律。此后，断裂力学的进展丰富了传统疲劳理论的内容，促进了疲劳理论的发展。

下面让我们一起来分享一些与“优化与疲劳”相关的内容吧。

基于ANSYS workbench和designlife的多轴疲劳分析

由仿真小刘为大家带来一篇长文——探讨的主题是用有限元软件workbench和designlife分析工程实际中的疲劳问题。疲劳问题也属于耐久性问题，是作者的主要研究方向。

这篇文章探讨同时受弯力和扭力作用的轴的疲劳分析。轴是用SAE1045号钢制成的（国内45号钢），被美国汽车工程师协会的疲劳设计和评估委员会用于外延的国际标准循环试验。

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ANSA-TOSCA环境下的形状优化

对比Tosca GUI，ANSA-TOSCA环境中的几何信息帮助用户定义优化任务，例如交互式组选择定义和其他操作。ANSA-TOSCA环境中进行优化其流程为：使用Tosca ansa环境启动，并在Tosca ansa环境中使用初始有限元模型和定义优化任务。优化结果创建后处理模型或者验证模型。处理后的优化结果可以保存为适当的CAD格式。

本文为大家简单介绍在ANSA-TOSCA环境下，进行SHAPE优化的算例。以便大家了解ANSA-TOSCA环境的优点。

ABAQUS中的断裂力学及裂纹分析总结

引言： 我们知道从1914年Ingless和1921年Griffith提出断裂力学开始，一直到60年代都停留在线弹性断裂力学(LEFM)的层次。后来由於发现在裂纹尖端进入塑性区后用LEF仍然无法解决stress singularity的问题。1960年由Barenblatt 和Dugdale率先提出了nonlinear/plastic fracture mechnics的概念，在裂纹前端引入了plastic zone,这也就是我们现在用的 cohesive fracture mechnics的前身。

单元删除模拟断裂失效实例-----小球冲击铝板

很多人对单元删除实现断裂的模拟有认识误区，以为定义了塑性就能算断裂。 不否认从初学者的角度来说，参数太多，很容易让人手足无措，无从下手。

但是断裂问题本来就是一个非常复杂的问题，控制的材料参数非常多。所以，如果你真的要做断裂分析，一定要好好看看manual里面progressive damge部分。有些软件可能经过简单的定义就能算出结果，但是算出结果是否能用？是否得到科研界和业界人士承认？ 这些年abaqus在科研界的广泛使用，其实能说明一些问题。

这里提供一个铝板被冲击的实例，以前与实验对比过，效果还可以，现在提供inp。

用 Tosca 求解带接触边界条件的拓扑和外形优化问题

使用Tosca进行结构最优化设计是一个反复迭代的过程，在每一个迭代步中都采用外部的有限元求解器计算结构的力学响应。通过采用业界认可的标准求解器而获得高质量的计算结果，这些求解器包括：ABAQUS，ANSYS，I-DEAS以及MSC.NASTRAN、MARC等。这样做的另一大优点是用户可以在自己熟悉的求解器以及前后处理环境下工作，而不需培训来熟悉另外一个陌生的软件环境，现有的有限元模型可以直接应用于优化计算中。

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