Msc.Fatigue疲劳分析实例指导教程

3.1 疲劳载荷谱的统计处理理论基础

3.1.1 数字化滤波

频率分析的典型参量是功率谱密度（PSD），如像确定频率为4Hz对应的幅值的均方根值，只需要求取功率谱密度下对应的3.5-4Hz之间的面积。 3.1.2 雨流计数法

循环计数法：将不规则的随机载荷-时间历程，转化为一系列循环的方法。

3.2 数据的导入与显示

（1）新建：File>New

（2）导入：Tools>Fatigue Utilities>File Conversion Utilities>Covert ASCII.dac to Binary...>Single Channel（设置，注意Header Lines to skip要跳过的行数）>exit （3）查看：Tools>Fatigue Utilities>Graphic Display>Quick Look Display

1）放大：View>Window X，输入X的最值

2）读取：①左击任何位置，状态栏显示②数据轨迹：Display>Track 3）显示数据点：Display>Join Points；显示实线图：Display>Join 4）网格和可选坐标轴：Axes>Axes Type/Grid

5）显示某段时间信号的统计信息：Display>Wstats，放大

3.3 数字滤波去除电压干扰信号

（1）载荷时间历程的PSD分析

1）File>New

2）Tools>Fatigue Utilities>Advanced Load Utilities>Auto Spectral density （2）信号的滤波

1）Tools>Fatigue Utilites>Advanced Load Utilities>Fast Fourier Filtering

2）比较滤波前后结果：Tools>Fatigue Utilities>Graphic Display>Multi-file Display （3）滤波稳定性检查：比较前后PSD，多文件叠加显示

第四章 应力疲劳分析

4.2 载荷谱块的创建与疲劳寿命计算

（1）创建载荷谱块：Tools>Fatigur Utility>Load Management>Add an Entry>Block program （2）疲劳分析：Tools>Fatigue Utilities>Advanced fatigue utilities>选方法

4.3 零部件疲劳分析

（1）导入有限元模型及应力结果：工具栏Import>Action、Object、Method，查看Results （2）疲劳分析

1）设置疲劳分析方法：工具栏Analysis，设置 2）设置疲劳载荷

①创建载荷时间历程文件Loading info>Time History Manager

②将有限元分析工况与时间载荷关联：Loading Info>Load case空白>Get/Filte result...

3）设置材料的疲劳特性：Material info>Materials Database Manager>create... 4）求解：Solution Params 5）疲劳分析：Job Control

6）查看寿命结果云图：Import Fatigue Result...>Action:Read results>工具栏Results查看 7）寿命列表显示：Import Fatigue Result...>Action:List Results...>most damaged nodes （3）优化设计：Import Fatigue Results...>Action:Optimize....

1）参数优化：Parameter optimization>Scaling factor>Recalculate 2）材料优化：Material Optimization...>Recalculate

3）灵敏度分析：Sensitivity analysis>Scaling factor比例因子.... 4）灵敏度分析结果：results Display>Sensitivity plot

第五章 应变疲劳分析

5.2 考虑残余应力的应变疲劳分析

（1）导入有限元模型和应力分析结果 （2）先不考虑残余应力的疲劳分析 （3）考虑残余应力的疲劳分析

1）设置疲劳分析方法：保留Material Info和Solution Params...的设置

2）定义残余应力：Loading Info..>Static Load Case:2，单击enter。指定一个STATIC载荷工况进行分析，从静态载荷工况得到的应力用于弥补残余应力。

3）运行疲劳分析

（4）平均应力对疲劳的影响：Analysis>Import Fatigue Results>Action:Optimize...>Sensitivity analysis>Mean stress correction(all)>Recalculate

（5）使用灵敏度分析研究载荷增量情况下的各种分析结果：Sentivity analysis>Scale Factor，（1,3,0.2），其中0.2为增量>Recalculate （6）表面加工热处理对疲劳寿命的影响：

Analysis>Import Fatigue Results>Action:Optimize...>Original parameters（重设分析为原有的设置）>Sentivity analysis>surface Finish(all)>Recalculate。None或poolished finished（抛光）。 （7）查看材料的循环应力-应变曲线：Materials Manager>Load>dataset1（选材料）>Graphical display>Cyclic stress-strain curve plot （8）查看材料的单调应力-应变曲线：Materials Manager>Load>dataset1（选材料）>Graphical display>Cyclic monotonic stress-strain curve plot，根据（7）（8）了解循环硬化、软化。 （9）

第六章 裂纹扩展分析

1、总体设置

（1）工具栏Analysis>Analysis:Growth

（2）生成柔性函数：Solution Params>Compliance generator>单位设置>Generate a Y function table>选择试样Standard specimens>设置样式Compact tension specimen>Define，输入后回车>Calculate>plot Y function against crack ratio会长柔性函数 （3）设置载荷信息.....

第七章 振动疲劳分析

1、频率响应（传递函数）:工具栏Results>Action:Creates，Object:Graph>Targe Entities:Node>Plot Options>Complex No. As:Magnitude 2、振动疲劳分析

（1）工具栏Analysis>Vibration （2）设置疲劳载荷：Loading Info...>PSD Manager>Add an entry>Create psd from time调出创建自动功率谱函数MASD