Optistruct疲劳解答系列视频详解

问：如何查看软件拟合出S-N曲线的无限循环次数下的应力范围？

答：软件不会直接显示无限循环次数的应力范围，但可以根据拟合出的数据算出该值。

如下图所示，软件拟合出的数据有SRI1（疲劳强度系数）、b1（S-N曲线的斜率）、NC1（循环极限），我们通过对数坐标系下S-N曲线的线性关系可以计算出疲劳极限FL（这里说明下，我的另一个帖子疲劳极限以_Sbe表示，和FL意义相同），推导非常简单，这里不做详细说明，最后计算公式如下：

问：Optistrcut算振动疲劳能同时算三个方向么，GBT31467.3要考虑三个方向的累加结果？

答：可以同时算三个方向，不过损伤是线性累加的，总损伤和单独计算单个方向的损伤然后相加是一样的。方法是建立3个方向的随机振动分析步，建立3个FATLOAD和FATEVNT分别调用三个随机振动分析步，最终在FATSEQ中汇总三个疲劳事件就可以了。

问：如下图所示，焊缝疲劳分析中，第一个例子T型角焊缝的焊喉应该是L/1.4，也就是说角焊缝的焊喉（焊缝有效高度）=焊趾/2½吧？而教程写的是焊趾×2½。

答：这个想法是过于理想化的，国标要求熔深不小于0.7倍的板厚，而等腰直角三角形是简化后焊缝型式，考虑实际熔深后的焊喉厚度约等于1.414L。如果有条件实测焊喉厚度，以实测为准，这个计算方法是没有实测条件下的一个经验方法。

问：在第三讲中设置SPCD时定义了一个数值，因为SPCD同时支持速度，加速度和位移，为什么是直接理解为位移 ？而不是理解成其它两个量？

答：当SPCD同时被SPC约束时，作为位移使用。

问：能否给简单介绍一下什么是单轴疲劳和多轴疲劳？如何判断分析工况适合单轴或者多轴。

答：多轴疲劳是指存在多个循环载荷，这些载荷导致2个及其以上应力/应变分量独立随时间发生周期性变化。单轴疲劳指的是仅存在1个随时间变化的应力/应变分量，多个载荷同时存在也可能是单轴疲劳。

问：有些工况在静力分析过程中施加了螺栓预紧力或者重力载荷，这些载荷在做疲劳分析的时候是否也在载荷历程中考虑进去，如果不需要考虑进去如何去掉呢？

答：像重力和预紧力载荷可以考虑进去，只需在载荷建立完成后，在LOADADD中将所有载荷集合在一起就OK。如果不想考虑进去，不建立这些载荷就可以，主要看这些载荷的影响程度，比如最简单的平板受力分析，重力的影响就可以忽略，所以需要根据自己的实际情况来决定是否考虑。

问：材料里没有铜的疲劳曲线估计，该怎么办？

答：附件中的材料手册有部分种类铜材料的S-N曲线，如果没有你需要的，可以找相近属性的S-N曲线估一个。

问：一个工况是三种温度下的疲劳，可以计算吗？

答：可以计算，但是要想计算准确很困难，原因在于材料的S-N曲线。温度对于S-N曲线是有影响的，但目前这方面的研究特别少。同时存在外部载荷和温度变化2个维度的变量时，若材料的疲劳失效主要是外部载荷贡献的，以常温常压测得的S-N曲线可以进行使用，否则需要测试特定温度下或者变温度下的S-N曲线。

问：老师你好，我们以前学机械设计一般用1e7次方次循环下应力作为疲劳极限的循环次数（NC1），我本人也认可10的7次方，为何Optistruct软件要用6次方呢？

答：optistruct软件S-N曲线的计算方法引用自一本书籍《 Engineering Considerations of Stress,Strain and Strength》，该书第11章中，作者针对部分钢材、铝材以及合金进行疲劳试验，得出的结论：在弯曲载荷下，钢材的疲劳极限循环次数在1e6~1e7之间，作者将经验公式定在了1e6，这是软件将极限循环次数定在了1e6的原因。也有疲劳软件将钢材的循环极限定在了1e7，比如nCode和FeSafe，我不能说1e6是准的还是1e7是准的，因为它们都有各自的理论依据，还有就是三个软件的SR1和b的计算方法不一样，对于韧性金属，nCode的 b1 = -0.333，FeSafe的 b1 = -0.087，optistruct的 b1 = -0.125，都是常数。

请问下疲劳事件event作用是什么？求不同载荷的累计损伤，是采用相同还是不同的event？

答：若1个FATEVNT包含多个FATLOAD，计算的是所有FATLOAD应力叠加后的损伤；    若1个FATEVNT对应1个FATLOAD，FATSEQ调用多个FATEVNT，计算的是每个FATEVNT的损伤，对损伤进行叠加。计算不同载荷的累积损伤，每个载荷要 单独一个FATEVNT。

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