1、ANSYSnCode Designlife简介
Ø ANSYSnCodeDesignLife是HBM nCode公司的耐久性分析软件；
Ø 无缝集成到ANSYS Workbench工作台；Ø采用有限元求解结果，如ANSYS的*.rst格式文件；
Ø 容易与ANSYS Mechanical进行交互；
Ø 采用ANSYS Workbench文件管理系统和工程数据；
Ø 能够进行关于应力疲劳、应变疲劳、随机振动、焊缝与焊点疲劳以及参数化分析等。
ANSYS nCodeDesignLife具有全面的疲劳分析能力
Ø 应力疲劳
Ø 应变疲劳
Ø 多轴安全系数分析(Dang Van)
Ø 焊缝和点焊疲劳分析
Ø 高温疲劳分析
Ø 振动疲劳
Ø 复合材料疲劳分析
Ø 客户定制流程开发
支持的有限元结果
Ø 静态分析(线性叠加)
Ø 瞬态分析
Ø 模态分析
Ø 频谱响应
Ø 线性/非线性分析
能够读取ANSYS、Abaqus、Nastran等软件的有限元计算结果
2、为什么分析疲劳
Ø 疲劳造成的破坏是结构失效的一个常见问题，与重复加载有关。
Ø 几乎所有疲劳破坏的结构组件，都会承受某种类型变化的载荷或重复载荷。
Ø 疲劳失效的循环载荷峰值通常低于单纯静强度计算的“安全载荷”，不能仅采用静强度计算的方法解决疲劳破坏问题的求解。
Ø 疲劳形成的过程，侦测到结构出现恶化的过程相当困难，积累损伤不会恢复，灾难性的故障发生之前通常没有任何预警。
3、疲劳定义
疲劳定义：
结构某点或某些点承受扰动应力，经过足够多的循环扰动之后，材料形成裂纹或完全断裂，发生局部、永久结构变化的过程，称为疲劳。
4、疲劳破坏机理
疲劳破坏机理
如图所示，疲劳破坏过程，可以看成3个阶段。
(1) 裂纹萌生：制造过程中引入初始缺陷，晶体界面滑移带的挤出侵入，氧化、腐蚀、磨损形成的损伤裂纹。
(2) 裂纹扩展：滑移带生长成微观裂纹，按照最大切应力方向生长。经历2-3个晶界后，微观裂纹演变为疲劳裂纹，在循环荷载作用下，局部塑性应力促使裂纹改变方向，沿垂直于最大主应力方向扩展。
(3) 快速断裂：疲劳裂纹持续扩展，当应力强度因子超过材料断裂韧度，破坏在一瞬间发生。
5、疲劳问题的分类
按照失效周次分类
① 高周疲劳：载荷循环次数高的情况下产生的失效。应力通常比材料的极限强度低，应力疲劳方法用于高周疲劳。
② 低周疲劳：载荷循环次数相对低情况下产生的疲劳失效。塑性变形常常伴随低周疲劳，采用应变作为参数可以得到较好的规律，应变疲劳方法常用于低周疲劳。
按照载荷变化情况分类
① 恒定振幅载荷：当最大和最小的应力水平恒定时，称为恒定振幅载荷。
② 变化振幅：非恒定振幅载荷、随机载荷等。
③ 比例载荷：比例载荷指主应力的比例是恒定的，并且主应力的削减不随时间变化
④ 非比例载荷的 典型情况包括：
1) 在两个不同载荷工况间的交替变化。
2) 交变载荷叠加在静载荷上。
3) 非线性边界条件。
6、交变载荷
交变载荷－－随时间变化的载荷。
载荷谱－－交变载荷变化的历程，是一个统计值。
5个特征参数中只要任意的2个量，就可以描述交变载荷，即其他的任意3个量。
7、疲劳设计方法
无限寿命设计
“对于疲劳，应力幅比构件承受的最大应力更重要。应力幅越大，疲劳寿命越短；应力幅小于某一极限值时，将不发生疲劳破坏”。
对于无裂缝构件，控制其应力水平，使其小于疲劳极限强度（Sf)，则不萌生疲劳裂缝。所以其无限寿命设计条件为：
材料的疲劳极限强度Sf由S-N曲线给出，当应力幅小于一定值后，结构可以在该应力幅下持续工作到无限次循环，称该应力幅为疲劳极限。
有限（安全）寿命设计
无限寿命设计要求将构件中的使用应力控制在很低的水平，材料的潜能得不到充分发挥，对于并不需要经受很多循环次数的构件，无限寿命设计就很不经济。
使构件在有限长设计寿命内，不发生疲劳破坏的设计，称之为安全寿命设计（safe-life design)或有限寿命设计，飞机、车辆等大多数都采用安全寿命设计。
材料的S-N曲线和Miner累计损伤理论，是安全寿命设计的基础。
损伤容限设计
由于有裂纹的存在，安全寿命设计并不能完全确保安全。提出了裂纹尖端场控制变量—应力强度因子K的概念，并提出疲劳裂纹扩展速率可以由应力强度因子幅度来描述。
损伤容积极限是为保证含裂纹或可能含裂纹的构件的安全。
设计思路：假定构件中存在着裂纹，用断裂力学分析、疲劳裂纹扩展分析和试验验证，保证在定期检查肯定能发生裂纹前，裂纹不会扩展到引起破坏。
断裂判据和裂纹扩展方程是损伤容限设计的基础。
8、ANSYS nCodeDesignLife标准5框图
(1) 有限元输入
(2) 材料参数
(3) 疲劳载荷
(4) 疲劳求解器求解
(5) 结果后处理
(1)有限元输入
(2)材料参数
(3)疲劳载荷
(4)疲劳求解器求解
(5)结果后处理
(1)有限元输入
(2)材料参数
(3)疲劳载荷
(4)疲劳求解器求解
(5)结果后处理
(1)有限元输入
(2)材料参数
(3)疲劳载荷
(4)疲劳求解器求解
(5)结果后处理
(1)有限元输入
(2)材料参数
(3)疲劳载荷
(4)疲劳求解器求解
(5)结果后处理
应力疲劳(单一，多曲线，Haigh图)
应变疲劳(自动多轴修正)
多轴安全系数分析(Dang Van)
焊缝和焊点疲劳
高温疲劳
振动疲劳
短纤维复合材料疲劳
(1)有限元输入
(2)材料参数
(3)疲劳载荷
(4)疲劳求解器求解
(5)结果后处理
155-2731-8020