疲劳分析概述

疲劳分析确定模型在受可变载荷作用时是否易受疲劳损伤的影响。对于应力周期规则 (例如以恒定速度运行的转轴) 的情况,可使用恒定振幅载荷。对于应力周期不规则的情况，可为模型定义可变振幅载荷模式。

定义疲劳分析之前，必须先定义静态分析。从静态分析得到的应力乘以为疲劳分析指定的载荷因子，便可计算出一个生命周期的载荷变化。

• 对数寿命 – 模型破坏前的预估周期数。出于疲劳的指数性质的原因，将寿命表示为对数很有用。

• 对数破坏 - 累计疲劳周期数与失效前的总周期数之比。大于 1 的值表示失效。例如，值 0.5 表示模型使用寿命损失 50%。出于疲劳的指数性质的原因，将损伤率表示为对数很有用。

累计疲劳周期数是运行疲劳分析之前模型经历的周期数。用户无法指定该值，Creo Simulate 假设其为 1。因此，对数寿命和对数破坏之间的关系可表示为

• 安全因子 – 输入载荷允许的安全因子。为模型计算的疲劳寿命大于目标设计寿命时，软件会执行回溯计算，以确定输入载荷的允许安全因子。这表示在不减少目标设计寿命的情况下可增加的载荷振幅范围。

如果要软件计算安全因子，请选择“疲劳分析定义”(Fatigue Analysis Definition) 对话框底部“输出”(Output) 区域中的复选框。

• 寿命置信度 - 计算出的寿命与目标设计寿命之比。出于疲劳的统计性质的原因，振幅越大置信度将越好。小于 1 的值表示失效。值大于 3.0 通常表示获得所需目标寿命的置信度是足够的。

可以用三色条纹图显示“寿命置信度”结果，以全面展示模型先在哪里破坏，以及模型在哪里将持续更多的周期。红色表示的寿命置信度从 0 个周期到分析对话框中为所需强度输入的周期数。黄色表示的寿命置信度的范围从所需强度的周期数到该数字的 3 倍。这些数值之间的差异视为边际寿命。绿色表示整个边际寿命中的任意周期数。

有关疲劳的背景信息和疲劳分析中使用的方法的详细信息，请参阅在线文档了解疲劳分析。

Fatigue Advisor 经过优化，用户可以迅速获得设计是否容易疲劳的指示，而不用提供解决此问题通常需要的全部输入。软件完成此任务的方法是，要求提供相对容易获得的输入，并在内部为用户未直接提供的输入设置保守的默认值。高级疲劳用户可能需要改变这些默认值，以检查更有针对性的情况。