常用结构疲劳分析软件性能对比研究

结构的疲劳破坏是其主要的失效形式，结构的疲劳强度和疲劳寿命是进行结构抗疲劳设计、强度校核的重要内容。随着计算机技术和有限元技术的发展，结构疲劳分析方法在各个行业得到了广泛的应用，出现了多种疲劳分析软件。

常见的有：FE-Fatigue、Nsoft 、MSC-Fatigue、FE-safe和WinLIFE软件。这些软件分别由不同的公司推出，其中FE-Fatigue和Nsoft软件是由英国的Ncode公司推出的；

MSC-Fatigue软件是由Ncode和MSC公司合作开发的疲劳分析软件；

FE-safe软件是由英国的Safe Technology公司开发的；

WinLIFE软件是由德国的Steinbeis TZ交通中心开发的。

从以上可以看出，可以认为目前疲劳分析软件主要提供商是Ncode公司、Safe Technology公司和Steinbeis TZ交通中心这三家公司。

所以，我们把对比的对象选择为这三家单位的最新推出的疲劳软件，分别为：Ncode ICE filow系列的glyphwork、FE-safe 5.2版和WinLIFE 3.2版。

疲劳分析软件之间的差异主要表现在五个方面：操作、接口、可视化、功能和价钱。

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。所以在这里主要对比的内容是：接口和功能部分。操作和可视化也有所提及。至于价钱不在分析的范围之内。

本部分是关于上述软件与其它有限元软件接口的比较。

1.1 Nsoft软件的接口  

在Nsoft软件中，可以直接将有限元元软件的计算结果直接倒入到软件中，并能直接读出模型的材料和单元分组、以及应力的信息。并可以将导入的文件显示出来

Nsoft软件中，可以直接导入的有限元软件及文件格式如下

Patran/nastran的文件形式.op2
I-DEAS的文件形式.unv

ANSYS的文件形式.rst

Pro/Mechanica的文件形式.neu

ABAQUS的文件形式.fil

1.2 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、
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

1.3 WinLIFE 软件的接口  

WinLIFE 软件的合作者是NASTRAN(MAS.visual NASTRAN4 Windows)和NE/NASTRAN。这两个软件是采用FEMAP作为前处理和后处理的。这就决定了WinLIFE所能识别的数据的结构。其他有限元程序如果使用了FEMAP，都可和WinLIFE进行连接，不存在任何问题。
WinLIFE 3.2版软件提供了和NASTRAN软件、SDRC I-DEAS软件的文件交换界面。但在该软件的使用手册中只提供了和NASTRAN软件之间交互界面的安装。

在NASTRAN软件中安装WinLIFE-menu，将NASTRAN软件的有限元结果输出为WinLIFE的输入文件*.LST。

在这个输入文件中包含了节点的编号和节点的应力。

1.4 小结

从以上的内容可以看出，前两个软件和其他通用有限元软件的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。

第三个软件只能实现和Patran/Nastran的文件互换，需要人为动手实现有限元计算结果的导出。这对于软件的广泛应用将是不利的。

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